Question

14．三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SO₄^2-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SO₄^2-离子向正极迁移，正极区溶液碱性增强
• B． 该法在处理含Na₂SO₄废水时可以得到NaOH和H₂SO₄产品
• C． 阴极区溶液pH降低，阳极区溶液pH升高
• D． 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O₂生成

Answer 1

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．阴极发生还原反应，氢离子放电，消耗氢离子，阳极发生氧化反应，是水电离的氢氧根放电，生成氢离子；
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SO₄^2-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．阴极发生还原反应，氢离子得电子生成氢气，氢离子被消耗，PH值增大，阳极发生氧化反应，电极反应式为：2H₂O-4e^-═O₂+4H⁺，生成氢离子，溶液pH降低，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．