Question

【題目】水是寶貴的自然資源，水的凈化與污水處理是化學(xué)工作者需要研究的重要課題。

（1）在凈水過程中用到混凝劑，其中不可以作為混凝劑使用的是__________。

A．硫酸鋁 B．氧化鋁 C．堿式氯化鋁 D．氯化鐵

（2）海水淡化是人類獲得飲用水的一個重要方法，下列有關(guān)海水淡化處理的方法正確的是_____。

A．蒸餾法能耗最小，設(shè)備最簡單；冷凍法要消耗大量能源

B．利用電滲析法淡化海水時，在陰極附近放陰離子交換膜,在陽極附近放陽離子交換膜

C．利用電滲析法淡化海水時，得到淡水的部分在中間區(qū)　　

D．利用反滲透技術(shù)可以大量、快速地生產(chǎn)淡水

（3）除了水資源，能源、信息、材料一起構(gòu)成了現(xiàn)代文明的三大支柱。甲醇是一種重要的化工原料，以甲醇、氧氣為基本反應(yīng)物的新型燃料電池已經(jīng)問世，其結(jié)構(gòu)如圖所示（甲醇解離產(chǎn)生的H＋可以通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入另一極）。請寫出通入甲醇的電極上的電極反應(yīng)式：____________。

某同學(xué)以甲醇燃料電池為電源，以石墨為電極電解500mL 0.2mol·L1 CuSO4溶液，則與電源正極相連的電解池電極上的電極反應(yīng)式為：_______________________________；電解一段時間后，在電解池兩極上共產(chǎn)生7.84 L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），此時甲醇燃料電池中共消耗甲醇_________g 。

Answer 1

【答案】 B C、D CH3OH＋H2O－6e―＝CO2＋6H＋ 4OH－－4e―＝2H2O＋O2 3.2

【解析】本題考查凈化水的原因以及電極反應(yīng)式的書寫，（1）凈水過程是水解產(chǎn)生膠體，氧化鋁是難溶于水的物質(zhì)，氧化鋁不水解，故B正確；（2）A、蒸餾法可以利用太陽能使水蒸發(fā)，耗能小，設(shè)備簡單，冷凍法能耗相對較小，故A錯誤；B、電解時，陰離子在陽極上放電，陽離子在陰極上放電，故B錯誤；C、利用電滲析法得到淡水，淡水的部分在中間區(qū)，故C正確；D、利用反滲透法淡化海水，可以大量快速地生產(chǎn)淡水，故D正確；（3）根據(jù)此電池的結(jié)構(gòu)，通甲醇的一極為負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為 CH3OH＋H2O－6e―＝CO2＋6H＋ ；與電源的正極相連的一極為陽極，因此電極反應(yīng)式4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；兩極共得到7.84L的氣體，陰極反應(yīng)式為：Cu2＋＋2e－=Cu、2H＋＋2e－=H2↑，陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O、4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，設(shè)生成氫氣的物質(zhì)的量為xmol，因此有：x＋0.2/4＋2x/4=7.84/22.4，解得x=0.2mol，電解過程中共轉(zhuǎn)移0.6mol電子，依據(jù)甲醇的電極反應(yīng)式，消耗甲醇的質(zhì)量為0.6×32/6g=3.2g。