Question

（14分）

对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。

（1）含氰废水中的CN^－有剧毒。

①CN^－中C元素显+2价， N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是   ，共用电子对偏向N原子，N元素显负价。

②在微生物的作用下，CN^－能够被氧气氧化成HCO₃^-，同时生成NH₃，该反应的离子方程式为     。

（2）含乙酸钠和对氯酚（）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如下图所示。

①B是电池的     极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为     。

（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA”表示乳酸分子，A^- 表示乳酸根离子）。

①阳极的电极反应式为     。

②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：     。

③ 电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8，此时进入浓缩室的OH^-可忽略不计。400mL 10 g•L^-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g•L^-1（溶液体积变化忽略不计），阴极上产生的H₂在标准状况下的体积约为                                 L。（乳酸的摩尔质量为90 g• mol^-1）

Answer

（14分）

（1）①C和N的原子电子层数相同（同周期），核电荷数C小于N，原子半径C大于N（吸引电子能力C弱于N）

注：以递变规律的方式表述也给分。如“C和N同周期，C在N的左边。同周期元素从左至右核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，核对最外层电子的引力逐渐减弱”）

② 2CN－+ 4H2O + O2 2HCO3－ + 2NH3

（2）①负；②Cl－－OH + 2e－ + H+ === －OH + Cl－

（3）①4OH－－4e－=== 2H2O+O2↑

② 阳极OH-放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室（1分）；A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室（1分），H+ +A－ === HA，乳酸浓度增大。

③ 6.72

【解析】

试题分析：（1）①C和N的原子电子层数相同，核电荷数C小于N，原子半径C大于N，所以N吸引电子的能力强于C，表现为负价；

②，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，根据所给反应物和生成物判断反应物中应有水参与，该反应的离子方程式为2CN－+ 4H2O + O2 2HCO3－ + 2NH3

（2）①HCO3-中C为+4价，CH3COO-中C平均为0价，化合价升高，发生氧化反应，所以B极为负极；

②A极发生还原反应，对氯苯酚结合氢离子生成苯酚和氯离子，电极反应式为Cl－－OH + 2e－ + H+ === －OH + Cl－

（3）①阳极的电极反应式为

考点：考查化学基本原理，物质结构、电化学基础知识