Question

【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和SO42—可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。

下列敘述正確的是（ ）

A. 通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大

B. 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品

C. 負(fù)極反應(yīng)為2H2O 4e– = O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低

D. 當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會有0.5mol的O2生成

Answer 1

【答案】B

【解析】

用惰性電極電解硫酸鈉溶液，相當(dāng)于電解水，陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，溶液中氫離子濃度增大，硫酸根離子就要通過cd膜進(jìn)入陽極區(qū)，生成硫酸，所以cd為陰離子交換膜；氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，鈉離子就要通過ab 膜進(jìn)入陰極區(qū)，生成氫氧化鈉，所以ab為陽離子交換膜；據(jù)以上分析進(jìn)行解答。

A項(xiàng)，陰離子向陽極移動，氫氧根離子放電：4OH4e=O2↑+2H2O，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，直流電場的作用下，兩膜中間的Na+、SO42—可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室，通電時(shí)，氫氧根離子在陽極區(qū)放電生成水和氧氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的硫酸根離子會進(jìn)入正極區(qū)，與氫離子結(jié)合成硫酸；氫離子在陰極得電子生成氫氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的鈉離子會進(jìn)入負(fù)極區(qū)，與氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鈉，故可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品，故B項(xiàng)正確；

C項(xiàng)，負(fù)極即為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得電子生成氫氣，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D項(xiàng)，每生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，當(dāng)電路中通過1mol 電子的電量時(shí)，會有0.25mol的O2生成，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；

綜上所述，本題選B。