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17.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是(  )
A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成

分析 A、阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH减小;
B、从两极的电极反应和溶液的电中性角度考虑;
C、负极即为阴极,发生还原反应,氢离子放电;
D、当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成.

解答 解:A、阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH减小,故A错误;
B、直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室,通电时,氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气,考虑电荷守恒,两膜中间的硫酸根离子会进入正极区,与氢离子结合成硫酸;氢离子在阴极得电子生成氢气,考虑电荷守恒,两膜中间的钠离子会进入负极区,与氢氧根离子结合成氢氧化钠,故可以得到NaOH和H2SO4产品,故B正确;
C、负极即为阴极,发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,故C错误;
D、每生成1mol氧气转移4mol电子,当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成,故D错误.
故选B.

点评 本题考查了电解原理的应用,明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子的放电顺序是解题的关键,注意题干信息的分析应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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7.实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数W(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液.
方案一:沉淀法.利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中ω(Na2CO3).
(1)量取100mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,应选用的试剂是D(填编号).
A.CaCl2溶液       B.MgSO4溶液      C.NaCl溶液       D.Ba(OH)2溶液
(2)过滤,洗涤沉淀,判断沉淀是否洗净的方法是取少量最后一次洗涤液,滴加Na2SO4溶液,如无沉淀,则沉淀已洗净,反之则未完成;
(3)将所得沉淀充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算ω(Na2CO3).如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得ω(Na2CO3)偏小(填“偏大”、“偏小“或“无影响”).
方案二:量气法.量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×105Pa)的体积,由此计算混合物中ω(Na2CO3).
(1)装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下,消除加入稀硫酸引起的气体体积误差.
(2)若撤去导管a,使测得气体体积偏大(“偏大”,“偏小”或“无影响”).
方案三:滴定法.量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000mol/L的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H++CO32-=HCO3-恰好完全).重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00mL.
(1)量取25.00mL配制好的溶液,应选择碱式滴定管仪器来完成.
(2)判断滴定终点的依据是由红色突变为无色,且30s不恢复.
(3)此法测得ω(Na2CO3)=84.8%.

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