题目内容

【题目】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之一。

(1)电镀厂的废水中含有的CN有剧毒,需要处理加以排放。处理含CN废水的方法之一是在微生物的作用下,CN被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为__。

(2)电渗析法处理厨房垃极发酵液,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):

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。400mL10g/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),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为__L(提示:乳酸的摩尔质量为90g/mol)。

【答案】4H2O+2CN+O2=2HCO3-+2NH3↑ 2H2O-4e=4H++O2↑ 阳极H2O放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室,H++A=HA,乳酸浓度增大 6.72

【解析】

(1)CN废水的方法之一是在微生物的作用下,CN被氧气氧化成HCO3,同时生成NH3,结合质量守恒书写化学方程式;
(2)根据电解池的工作原理:阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应来判断;根据电解池的工作原理:在电解池的阳极上是OH放电,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,再根据差量法分析计算。

(1)根据题干信息知,反应物为CN、O2和水,生成物为CN和HCO3-,并根据得失电子守恒配平反应得到离子方程式为:4H2O+2CN+O2=2HCO3-+2NH3↑,故答案为: 4H2O+2CN+O2=2HCO3-+2NH3↑;

(2)①阳极上水失去电子,发生氧化反应,生成氧气,反应式为:2H2O-4e=4H++O2↑;

②在阳极上发生电极反应:2H2O-4e=4H++O2↑,阴极上发生电极反应:2H++2e-=H2↑,根据电极反应式,则有关系:HA~H+~H2,据差值法,乳酸的浓度变化量是,, 即生成HA的物质的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol,即产生氢气0.3mol,即0.3mol×22.4L/mol=6.72L,故答案为:2H2O-4e=4H++O2↑;阳极H2O放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室,H++A=HA,乳酸浓度增大; 6.72。

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