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20.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子).下列有关说法中正确的是(  )
A.交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,A-从浓缩室通过向阳极移动
B.交换膜Ⅱ为阴离子交换膜,H+从浓缩室通过向阴极移动
C.阳极的电极反应式为2H2O-4e-═4H++O2
D.400mL0.1mol•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升到0.6mol•L-1,则阴极上产生的H2在标准状况下的体积为4.48L

分析 A.左边电极上电极反应式为2H2O-4e-═4 H++O2↑,生成的H+通过交换膜进入浓缩室;
B.右边电极反应式为2H2O+4e-═2OH-+H2↑,溶液中A-从右侧通过交换膜II进入浓缩室;
C.阳极上水失电子生成氢离子和氧气;
D.400mL0.1mol•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升到0.6mol•L-1,则生成的乳酸物质的量=0.4L×(0.6-0.1)mol/L=0.02mol,转移n(H+)等于生成n(HA)为0.02mol,同时转移电子物质的量为0.02mol,根据2H2O+2e-═2OH-+H2↑,计算生成氢气体积.

解答 解:A.左边电极上电极反应式为2H2O-4e-═4 H++O2↑,生成的H+通过交换膜I进入浓缩室,所以交换膜I为阳离子交换膜,A-从阴极通过向浓缩室移动,故A错误;
B.右边电极反应式为2H2O+4e-═2OH-+H2↑,溶液中A-从右侧通过交换膜II进入浓缩室,所以II为阴离子交换膜,氢离子从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,故B错误;
C.阳极上水失电子生成氢离子和氧气,电极反应式为2H2O-4e-═4 H++O2↑,故C正确;
D.400mL0.1mol•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升到0.6mol•L-1,则生成的乳酸物质的量=0.4L×(0.6-0.1)mol/L=0.02mol,转移n(H+)等于生成n(HA)为0.02mol,同时转移电子物质的量为0.02mol,根据2H2O+2e-═2OH-+H2↑知,生成氢气的物质的量为0.01mol,在标况下的体积是2.24L,故D错误;
故选C.

点评 本题考查电解原理,为高频考点,正确判断阴阳离子交换膜及各个电极上发生的反应是解本题关键,同时考查学生分析判断能力,题目难度不大.

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