Question

( 9分）對(duì)工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施。

（1）含乙酸鈉和對(duì)氯酚()的廢水可以通過(guò)構(gòu)成微生物電池除去，其原理如下圖所示。

①B是電池的 極(填“正”或“負(fù)”)；②A極的電極反應(yīng)式為 。

（2）電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時(shí)得到乳酸的原理如下圖所示（圖中“HA ”表示乳酸分子，A－表示乳酸根離子）。

①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ；

②簡(jiǎn)述濃縮室中得到濃乳酸的原理 ；

③電解過(guò)程中，采取一定的措施可控制陽(yáng)極室的pH約為6~8 ，此時(shí)進(jìn)人濃縮室的OH－可忽略不計(jì)。400 mL10g/L 乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升為 145g/L(溶液體積變化忽略不計(jì))，則陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為 L(乳酸的摩爾質(zhì)量為90g/ mol ）。

 

Answer 1

（1）①負(fù)；②+H++2e-=+Cl-；

（2）①4OH-－4e-=2H2O+O2↑；②陽(yáng)極OH-放電，c(H+)增大，H+從陽(yáng)極通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入濃縮室；A-通過(guò)陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室，H++A-=HA，乳酸濃度增大；③6．72

【解析】

試題分析：（1）①由于H+向A極板移動(dòng)，根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，所以B是電池的負(fù)極；②A極的電極反應(yīng)式為+H++2e-=+Cl-；（2） ①在陽(yáng)極溶液中的陰離子放電，由于OH-的放電能力大于含氧酸根離子，所以在陽(yáng)極OH-放電，該電極的電極反應(yīng)式為4OH-－4e-=2H2O+O2↑；在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑;②濃縮室中得到濃乳酸的原理是在陽(yáng)極OH-放電，c(H+)增大，H+從陽(yáng)極通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入濃縮室；A-通過(guò)陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室，H++A-=HA，所以乳酸濃度增大；③反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的乳酸的質(zhì)量是0．400 L（145g/L －10g/L）=54g．則乳酸的物質(zhì)的量是54g÷90g/ mol=0．6mol；因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程乳酸根離子結(jié)合的H+離子的個(gè)數(shù)與反應(yīng)過(guò)程中放電的H+或OH-的個(gè)數(shù)相等，所以n(H2)=1/2n(乳酸)=0．3mol,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是0．3mol×22．4L/mol=6．72L。

考點(diǎn)：考查電池電極的判斷、電解原理的在廢水處理中的應(yīng)用和計(jì)算的知識(shí)。