Question

【題目】兩位同學根據電解原理，利用塑料瓶、9 V電池、大頭針進行電解污水的實驗。實驗裝置如下圖。
根據上圖回答下列問題：
（1）根據電浮選凝聚法處理污水的凈化原理寫出陽極區和陰極區上各自的電極反應式： 陽極：；
陰極：。
（2）試分析不能參加反應的污物是如何沉淀的：。
（3）最后懸浮物為什么會形成浮渣：。
（4）甲同學模擬該原理進行污水處理實驗，在電壓符合要求的情況下，發現產生氣泡速度緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。其原因是。 乙同學為甲同學提出一種切實可行的解決措施是向污水中加入適量的溶液。

Answer 1

【答案】
（1）陽極：Fe－2e－=Fe2＋、2H2O－4e－=4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋；陰極：2H＋＋2e－=H2↑
（2）與電源正極相連的大頭針(Fe)作為陽極，電解時生成Fe2＋ ， Fe2＋再被氧化生成Fe3＋ ， Fe3＋水解生成Fe(OH)3膠體，Fe(OH)3具有吸附性，可將污染物吸附而沉淀下來
（3）陰極產生H2氣泡，氣泡把污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣層
（4）污水中離子濃度較小，導電能力較差；Na2SO4
【解析】其原理是與電源正極相連的大頭針(Fe)失去電子生成Fe2＋ ， 進一步氧化，并生成Fe(OH)3膠體，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化作用；與電源負極相連的陰極產生H2 ， 氣泡把污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣。溶液導電性強弱與氣泡產生的速度即電解的快慢有關，電解質溶液導電性差，電解速度慢，則產生氣泡速度慢。電解質溶液導電性與自由移動的陰、陽離子濃度有關，離子濃度低，導電性差，電解時產生的氣泡慢。所以應增加電解質溶液中的離子濃度，如加Na2SO4。