雙極膜(BP)是一種能將水分子解離為H+和OH-的特殊離子交換膜。應(yīng)用雙極膜制取聚合硫酸鐵凈水劑[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m(PFS)的電化學(xué)裝置如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)圖中裝置為選填 電解池電解池(“原電池”或“電解池”),a、b均為石墨電極,b極的電極反應(yīng)式為 4OH--4e-═O2↑+2H2O4OH--4e-═O2↑+2H2O。
(2)M為 陰離子陰離子(填“陰離子”或“陽(yáng)離子”)交換膜,圖中甲是 H+H+離子。(填“H+”或“OH-”)
(3)電流密度過(guò)大,會(huì)使PFS產(chǎn)品的純度降低,可能原因是 產(chǎn)生的OH-濃度過(guò)高,與Fe3+形成氫氫化鐵沉淀產(chǎn)生的OH-濃度過(guò)高,與Fe3+形成氫氫化鐵沉淀。
(4)一種含K2Cr2O7廢水的處理方法是將Cr2O2-7轉(zhuǎn)化成Cr3+或Cr(OH)3。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31。
①若a極區(qū)電解液改為含K2Cr2O7的廢水,可實(shí)現(xiàn)對(duì)含鉻廢水的初級(jí)處理。a極電極反應(yīng)式為 Cr2O2-7+6e-+14H+=2Cr3++7H2OCr2O2-7+6e-+14H+=2Cr3++7H2O。
②若b極改為鐵電極,b極區(qū)電解液改為含K2Cr2O7的廢水,可實(shí)現(xiàn)對(duì)含K2Cr2O7廢水的深度處理,則b極電極反應(yīng)式為 Fe-2e-═Fe2+Fe-2e-═Fe2+。電解一段時(shí)間,b極附近產(chǎn)生沉淀的主要成分為 Fe(OH)3、Cr(OH)3Fe(OH)3、Cr(OH)3。
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【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合.
【答案】電解池;4OH--4e-═O2↑+2H2O;陰離子;H+;產(chǎn)生的OH-濃度過(guò)高,與Fe3+形成氫氫化鐵沉淀;Cr2+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;Fe-2e-═Fe2+;Fe(OH)3、Cr(OH)3
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:37引用:1難度:0.5
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