Question

现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na₂SO₄溶液生产NaOH溶液和H₂SO₄溶液。下列说法中正确的是（  ）

A.阳极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑ B.从A口出来的是H₂SO₄溶液

C.a是阳离子交换膜，允许H⁺通过 D.E、G处加入的物质均为H₂O

Answer

B

【解析】

电解饱和Na2SO4溶液时，阳极上水电离出的OH-放电，失去电子发生氧化反应生成氧气，阴极上水电离出的H+放电，得到电子发生还原反应生成氢气，由于装置中放置了离子交换膜，在两极分别生成NaOH和H2SO4，需在阳极室一侧放置阴离子交换膜，只允许通过阴离子，在阴极一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，则从E口处加入的物质为稀硫酸，阳极室的B出口放出氧气、A出口放出硫酸溶液，从G口处加入的物质为稀氢氧化钠溶液，阴极室的C出口放出氢气、D出口放出氢氧化钠溶液。

A.阳极上水电离出的OH-放电，失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O—4e—=4H++O2↑，故A错误；

B.由分析可知，阳极室中阳极上水电离出的OH-放电，破坏水的电离平衡，在阳极附近聚集大量氢离子，硫酸根通过阴离子交换膜a进入阳极室，则从A出口出来的是硫酸溶液，故B正确；

C.由分析可知，阳极室中阳极上水电离出的OH-放电，破坏水的电离平衡，在阳极附近聚集大量氢离子，硫酸根通过阴离子交换膜a进入阳极室，不允许氢离子通过，故C错误；

D.由分析可知，E、G处加入的物质分别为稀硫酸和稀氢氧化钠溶液，故D错误；

故选B。