電化學(xué)原理在污染治理方面有著重要的作用。
Ⅰ.煤在直接燃燒前要進(jìn)行脫硫處理。采用電解法脫硫的基本原理如圖所示,利用電極反應(yīng)將Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+,Mn3+再將煤中的含硫物質(zhì)(主要成分是FeS2)氧化為Fe3+和SO2-4:FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2SO2-4+16H+。
已知:兩電極為完全相同的惰性電極。
回答下列問題:
(1)N為電源的 負(fù)極負(fù)極(填“正極”或“負(fù)極”)。
(2)P上的電極反應(yīng)為 Mn2+-e-═Mn3+Mn2+-e-═Mn3+。
(3)電解池工作時,觀察到R電極上有無色氣體產(chǎn)生,寫出電極反應(yīng)式 2H++2e-═H2↑2H++2e-═H2↑。
(4)電解池工作時,SO2-4往 PP(填“P”或“R”)極移動,一段時間后,混合液中SO2-4的物質(zhì)的量 變大變大(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(5)電解過程中,混合溶液中的pH將 變小變小(填“變大”、“變小”或“不變”),理由是 在電解過程中生成1molFe3+,消耗15molMn3+,生成16molH+;Mn3+由陽極反應(yīng)Mn2+-e-═Mn3+生成,根據(jù)得失電子守恒,陽極生成15molMn3+,消耗15molH+;因此總體來看,電解過程中H+濃度增大,pH變小在電解過程中生成1molFe3+,消耗15molMn3+,生成16molH+;Mn3+由陽極反應(yīng)Mn2+-e-═Mn3+生成,根據(jù)得失電子守恒,陽極生成15molMn3+,消耗15molH+;因此總體來看,電解過程中H+濃度增大,pH變小。
Ⅱ.微生物電池可用來處理廢水中的對氯苯酚,原理如圖所示。
(1)該電池放電時,電子從 a→ba→b(填“b→a”或“a→b”)。
(2)a極上生成H2CO3的電極反應(yīng)為 CH3COO-–8e-+4H2O=2H2CO3+7H+CH3COO-–8e-+4H2O=2H2CO3+7H+。
(3)已知b極的電極反應(yīng)為,經(jīng)處理后的水樣中要求對氯苯酚的含量小于mmol/L。若廢水中對氯苯酚的含量是nmol/L,則處理1m3廢水,至少添加CH3COO-的物質(zhì)的量為 250(n-m)250(n-m)mol(溶液體積變化忽略不計(jì))。
SO
2
-
4
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2
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4
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2
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2
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【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合;電解原理.
【答案】負(fù)極;Mn2+-e-═Mn3+;2H++2e-═H2↑;P;變大;變?。辉陔娊膺^程中生成1molFe3+,消耗15molMn3+,生成16molH+;Mn3+由陽極反應(yīng)Mn2+-e-═Mn3+生成,根據(jù)得失電子守恒,陽極生成15molMn3+,消耗15molH+;因此總體來看,電解過程中H+濃度增大,pH變?。籥→b;CH3COO-–8e-+4H2O=2H2CO3+7H+;250(n-m)
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:30引用:1難度:0.5