Question

（9分）近期“五水共治”越来越引起人们的重视。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）含乙酸钠和对氯酚()的废水可以通过构成微生物电池除去，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                    。

（2）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。400 mL10 g/L 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g/L(溶液体积变化忽略不计)，则阴极上产生的H₂在标准状况下的体积约为           L(乳酸的摩尔质量为90g/ mol ）。

Answer

（1） ①负 （1分）

（2）①4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ （2分）

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，H++A— = HA，乳酸浓度增大（1分） ③ 6.72 (2分)

【解析】

试题分析：（1）①根据装置图可知氢离子向A电极移动，这说明A电极是正极，则B电极是负极。

②A极是正极，得到电子发生还原反应，则电极反应式为。

（2）①电解池中阳极失去电子发生氧化反应，阳极加入硫酸，则溶液中的氢氧根离子放电，电极反应式为4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑。

②阳极OH-放电，导致溶液中c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，二者结合生成HA，即H++A—＝HA，从而导致乳酸浓度增大。

③反应后增加的乳酸质量是0.4L×（145g/L—10g/L）＝54g，物质的量是54g÷90g/mol＝0.6mol，因此结合氢离子的物质的量是0.6mol，根据电荷守恒可知生成的氢气是0.3mol，在标准状况下的体积是6.72L。

考点：考查电化学原理的应用