Question

20．廚房垃圾發(fā)酵液可通過(guò)電滲析法處理，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示（圖中HA表示乳酸分子，A^-表示乳酸根離子）．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 交換膜Ⅰ為陰離子交換膜，A^-從濃縮室通過(guò)向陽(yáng)極移動(dòng)
• B． 交換膜Ⅱ?yàn)殛庪x子交換膜，H⁺從濃縮室通過(guò)向陰極移動(dòng)
• C． 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑
• D． 400mL0.1mol•L^-1乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升到0.6mol•L^-1，則陰極上產(chǎn)生的H₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L

Answer 1

分析 A．左邊電極上電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-═4 H⁺+O₂↑，生成的H⁺通過(guò)交換膜進(jìn)入濃縮室；
B．右邊電極反應(yīng)式為2H₂O+4e^-═2OH^-+H₂↑，溶液中A^-從右側(cè)通過(guò)交換膜II進(jìn)入濃縮室；
C．陽(yáng)極上水失電子生成氫離子和氧氣；
D.400mL0.1mol•L^-1乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升到0.6mol•L^-1，則生成的乳酸物質(zhì)的量=0.4L×（0.6-0.1）mol/L=0.02mol，轉(zhuǎn)移n（H⁺）等于生成n（HA）為0.02mol，同時(shí)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，計(jì)算生成氫氣體積．

解答 解：A．左邊電極上電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-═4 H⁺+O₂↑，生成的H⁺通過(guò)交換膜I進(jìn)入濃縮室，所以交換膜I為陽(yáng)離子交換膜，A^-從陰極通過(guò)向濃縮室移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．右邊電極反應(yīng)式為2H₂O+4e^-═2OH^-+H₂↑，溶液中A^-從右側(cè)通過(guò)交換膜II進(jìn)入濃縮室，所以II為陰離子交換膜，氫離子從陽(yáng)極通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入濃縮室，故B錯(cuò)誤；
C．陽(yáng)極上水失電子生成氫離子和氧氣，電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-═4 H⁺+O₂↑，故C正確；
D.400mL0.1mol•L^-1乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升到0.6mol•L^-1，則生成的乳酸物質(zhì)的量=0.4L×（0.6-0.1）mol/L=0.02mol，轉(zhuǎn)移n（H⁺）等于生成n（HA）為0.02mol，同時(shí)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑知，生成氫氣的物質(zhì)的量為0.01mol，在標(biāo)況下的體積是2.24L，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，正確判斷陰陽(yáng)離子交換膜及各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生分析判斷能力，題目難度不大．