双极膜(BP)是一种能将水分子解离为H+和OH-的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m(PFS)的电化学装置如图所示。
回答下列问题:
(1)图中装置为选填 电解池电解池(“原电池”或“电解池”),a、b均为石墨电极,b极的电极反应式为 4OH--4e-═O2↑+2H2O4OH--4e-═O2↑+2H2O。
(2)M为 阴离子阴离子(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,图中甲是 H+H+离子。(填“H+”或“OH-”)
(3)电流密度过大,会使PFS产品的纯度降低,可能原因是 产生的OH-浓度过高,与Fe3+形成氢氢化铁沉淀产生的OH-浓度过高,与Fe3+形成氢氢化铁沉淀。
(4)一种含K2Cr2O7废水的处理方法是将Cr2O2-7转化成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极区电解液改为含K2Cr2O7的废水,可实现对含铬废水的初级处理。a极电极反应式为 Cr2O2-7+6e-+14H+=2Cr3++7H2OCr2O2-7+6e-+14H+=2Cr3++7H2O。
②若b极改为铁电极,b极区电解液改为含K2Cr2O7的废水,可实现对含K2Cr2O7废水的深度处理,则b极电极反应式为 Fe-2e-═Fe2+Fe-2e-═Fe2+。电解一段时间,b极附近产生沉淀的主要成分为 Fe(OH)3、Cr(OH)3Fe(OH)3、Cr(OH)3。
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】电解池;4OH--4e-═O2↑+2H2O;阴离子;H+;产生的OH-浓度过高,与Fe3+形成氢氢化铁沉淀;Cr2+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;Fe-2e-═Fe2+;Fe(OH)3、Cr(OH)3
O
2
-
7
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:37引用:1难度:0.5