电化学基础之原电池电解池有关污水处理高考专题训练

2 2 例题：例题： 用用 FeFe 和碳棒做电极电解含和碳棒做电极电解含 CrCr2 2O O7 7的酸性废水，的酸性废水， 随着电解的进行，随着电解的进行， 在阴极附近在阴极附近 pHpH 升高，升高， 产生产生 Cr(OH)Cr(OH)3 3和和 －－ Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀，从而净水。沉淀，从而净水。 （（1 1）电极材料：）电极材料： 阴极阴极，阳极，阳极，电解质溶液：含，电解质溶液：含 CrCr2 2O O2 2 7 7 的酸性废水。的酸性废水。 －－ （（2 2）电极反应：）电极反应： 阴极阴极，阳极，阳极 －－ 除去除去 CrCr2 2O O2 2 7 7 有关反应的离子方程式：有关反应的离子方程式：，， ，， 【课堂练习】【课堂练习】 1 1．某污水中含有．某污水中含有 FeFe3+ 3+、 、AgAg+ +、、CuCu2+ 2+等离子，某工厂采用电解的方法处理该污水，具体的做法是：保持污水 等离子，某工厂采用电解的方法处理该污水，具体的做法是：保持污水 的的 pHpH 在在 5.05.0～～6.06.0 之间，通过电解生成之间，通过电解生成 Fe(OH)Fe(OH)3 3。。Fe(OH)Fe(OH)3 3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作 用，阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去用，阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去 （或撇掉）（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用。浮渣层，即起到了浮选净化的作用。 该厂污水处理设计装置如图所示，下列说法正确的是该厂污水处理设计装置如图所示，下列说法正确的是 A A．为了增加污水的导电能力，可向污水中如入适量的．为了增加污水的导电能力，可向污水中如入适量的 NaNa2 2SOSO4 4固体固体 B B．甲装置中．甲装置中 FeFe 电极的反应为电极的反应为 Fe-3eFe-3e- -=Fe=Fe3+ 3+ C C．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环物质为．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环物质为 H H2 2O O D D．当乙装置中有．当乙装置中有 1.6 g CH1.6 g CH4 4参加反应，则参加反应，则 C C 电极理论上生成气体在标准状况下为电极理论上生成气体在标准状况下为 8.96 L8.96 L 2 2．如图所示是利用电化学降解法治理水中的硝酸盐污染，电解槽中间用质子交换膜隔开，污水放入．如图所示是利用电化学降解法治理水中的硝酸盐污染，电解槽中间用质子交换膜隔开，污水放入 II II 区，区， 通电使转通电使转 NONO3 3化为化为 N N2 2，下面说法不正确的是，下面说法不正确的是 （（ ）） －－ A A．电解时．电解时 H H+ +从从 I I 区通过离子交换膜迁移到区通过离子交换膜迁移到 II II 区区 B B．．Ag-PtAg-Pt 电极上发生发应：电极上发生发应：2 NO2 NO3 3－ －+10e+10e－－+6H+6H2 2O= NO= N2 2↑+12OH↑+12OH－－ C C．当电解过程中转移了．当电解过程中转移了 1moL1moL 电子，则电子，则 II II 区电解液质量减少区电解液质量减少 2.8g2.8g D D．为增强溶液的导电性，．为增强溶液的导电性，I I 区水中可加入少量区水中可加入少量 NaNa2 2SOSO4 4固体固体 3 3．电．电——FentonFenton 法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示，其中电解产生的法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示，其中电解产生的 H H2 2O O2 2与与FeFe2+ 2+发生 发生FentonFenton反应，反应， FeFe2+ 2+＋ ＋H H2 2O O2 2=Fe=Fe3+ 3+＋ ＋OHOH－ －＋＋• •OHOH，， 生成的烃基自由基生成的烃基自由基(• (•OH)OH)能氧化降解有机污染物。能氧化降解有机污染物。 下列说法正确的是（下列说法正确的是（）） A A．电解池左边电极的电势比右边电极的电势高．电解池左边电极的电势比右边电极的电势高 B B．电解池中只有．电解池中只有 O O2 2和和 FeFe3+ 3+发生还原反应 发生还原反应 C C．消耗．消耗 1 molO1 molO2 2，电解池右边电极产生，电解池右边电极产生 4mol4mol • •OHOH D D．电解池工作时，右边电极附近溶液的．电解池工作时，右边电极附近溶液的 pHpH 增大增大 3-3- 4 4．． 用铁和石墨作电极电解酸性废水，用铁和石墨作电极电解酸性废水， 可将废水中的 可将废水中的 POPO4 4以以 FePOFePO4 4( (不溶于水不溶于水) )的形式除去，的形式除去， 其装置如图所示。其装置如图所示。 下列说法正确的是下列说法正确的是 A A．若．若 X X、、Y Y 电极材料连接反了，则仍可将废水中的电极材料连接反了，则仍可将废水中的 POPO4 43- 3-除去 除去 B B．．X X 极为石墨，该电极上发生氧化反应极为石墨，该电极上发生氧化反应 C C．电解过程中．电解过程中 Y Y 极周围溶液的极周围溶液的 pHpH 减小减小 D D．电解时废水中会发生反应．电解时废水中会发生反应:4Fe:4Fe2+ 2++0 +02 2-4H-4H+ ++4P0+4P043 43 - -=4FePO =4FePO4 4↓+2H↓+2H2 2O O 5 5．微电解法是利用原电池原理处理、净化高浓度有机废水的一种理想方法。在酸性、充入氧．微电解法是利用原电池原理处理、净化高浓度有机废水的一种理想方法。在酸性、充入氧 气条件下的铁碳微电解法处理有机废水的过程中，有如下一些反应：气条件下的铁碳微电解法处理有机废水的过程中，有如下一些反应： ①① O O2 2+ 4H+ 4H＋ ＋+4e+4e－－= 2H= 2H2 2O O ②② O O2 2+ 2H+ 2H2 2O+ 4eO+ 4e－ －= 4OH= 4OH－－ ③③ 4Fe 4Fe2 2＋ ＋+O+O2 2+4H+4H＋＋= 2H= 2H2 2O+ 4FeO+ 4Fe3 3＋＋ 下列有关这种铁碳微电解法处理有机废水说法不合理的是下列有关这种铁碳微电解法处理有机废水说法不合理的是 A A．在处理废水的过程中，．在处理废水的过程中，pHpH 升高升高 B B．铁做负极，电极反应式是．铁做负极，电极反应式是 FeFe－－2e2e－ －= Fe= Fe2 2＋＋ C C．处理、净化过程中发生的反应都是氧化还原反应．处理、净化过程中发生的反应都是氧化还原反应 D D．．Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体，可净化除去废水中的悬浮物胶体，可净化除去废水中的悬浮物 6 6．． 工业上采用的一种污水处理方法如下工业上采用的一种污水处理方法如下: :保持污水的保持污水的pHpH在在5.0~6.05.0~6.0之间之间, ,通过电解生成通过电解生成Fe(OH)Fe(O