Question

【題目】對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施之一。

（1）電鍍廠的廢水中含有的CN有劇毒，需要處理加以排放。處理含CN廢水的方法之一是在微生物的作用下，CN被氧氣氧化成HCO3-，同時生成NH3，該反應(yīng)的離子方程式為__。

（2）電滲析法處理廚房垃極發(fā)酵液，同時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)：

①陽極的電極反應(yīng)式為___。

②簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理：__。

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

Answer 1

【答案】4H2O+2CN+O2=2HCO3-+2NH3↑ 2H2O-4e=4H++O2↑ 陽極H2O放電，c(H+)增大，H+從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室，A從陰極通過陰離子交換膜進入濃縮室，H++A=HA，乳酸濃度增大 6.72

【解析】

（1）CN廢水的方法之一是在微生物的作用下，CN被氧氣氧化成HCO3，同時生成NH3，結(jié)合質(zhì)量守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)電解池的工作原理：陽極上是陰離子氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)來判斷；根據(jù)電解池的工作原理：在電解池的陽極上是OH放電，并且H+從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室，再根據(jù)差量法分析計算。

（1）根據(jù)題干信息知，反應(yīng)物為CN、O2和水，生成物為CN和HCO3-，并根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng)得到離子方程式為：4H2O+2CN+O2=2HCO3-+2NH3↑，故答案為： 4H2O+2CN+O2=2HCO3-+2NH3↑；

（2）①陽極上水失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣，反應(yīng)式為：2H2O-4e=4H++O2↑；

②在陽極上發(fā)生電極反應(yīng)：2H2O-4e=4H++O2↑，陰極上發(fā)生電極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，根據(jù)電極反應(yīng)式，則有關(guān)系：HA~H+~H2，據(jù)差值法，乳酸的濃度變化量是，， 即生成HA的物質(zhì)的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol，即產(chǎn)生氫氣0.3mol，即0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：2H2O-4e=4H++O2↑；陽極H2O放電，c(H+)增大，H+從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室，A從陰極通過陰離子交換膜進入濃縮室，H++A=HA，乳酸濃度增大； 6.72。