Question

( 9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 ，此时进人浓缩室的OH－可忽略不计。400 mL10g/L 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145g/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）①负；②+H++2e-=+Cl-；

（2）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；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；③6．72

【解析】

试题分析：（1）①由于H+向A极板移动，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，所以B是电池的负极；②A极的电极反应式为+H++2e-=+Cl-；（2） ①在阳极溶液中的阴离子放电，由于OH-的放电能力大于含氧酸根离子，所以在阳极OH-放电，该电极的电极反应式为4OH-－4e-=2H2O+O2↑；在阳极发生反应：2H++2e-=H2↑;②浓缩室中得到浓乳酸的原理是在阳极OH-放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A-=HA，所以乳酸浓度增大；③反应过程中产生的乳酸的质量是0．400 L（145g/L －10g/L）=54g．则乳酸的物质的量是54g÷90g/ mol=0．6mol；因为在反应过程乳酸根离子结合的H+离子的个数与反应过程中放电的H+或OH-的个数相等，所以n(H2)=1/2n(乳酸)=0．3mol,其在标准状况下体积是0．3mol×22．4L/mol=6．72L。

考点：考查电池电极的判断、电解原理的在废水处理中的应用和计算的知识。