(6分)三室式电渗析法处理含 N a _ 2 S O _…——2016 高考化学第 5 题答案解析

2016_新课标I卷

2016 全国 第 5 题 单选题 区分题
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5.(6分)三室式电渗析法处理含 ${ \mathsf { N a } } _ { 2 } { \mathsf { S O } } _ { 4 }$ 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 $\mathsf { N } \mathsf { a } ^ { + }$ 和 $\mathsf { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \cdot }$ 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 $\mathsf { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \cdot }$ 离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B. 该法在处理含 ${ \mathsf { N a } } _ { 2 } { \mathsf { S O } } _ { 4 }$ 废水时可以得到 $\mathsf { N a O H }$ 和 ${ \sf H } _ { 2 } { \sf S } { \sf O } _ { 4 }$ 产品
C. 负极反应为 $2 { \mathsf { H } } _ { 2 } { \mathsf { O } } - 4 { \mathsf { e } } ^ { - } = { \mathsf { O } } _ { 2 } { \mathsf { ^ { + } } } 4 { \mathsf { H } } ^ { + }$ ,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 ${ \sf O } _ { 2 }$ 生成
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B

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【考点】DI:电解原理【专题】51I:电化学专题

【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 ${ \sf O } _ { 2 }$ 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 $\mathsf { N } \mathsf { a } ^ { + }$ 和 ${ \mathsf { S } } { \mathsf { O } } _ { 4 } { } ^ { 2 }$ ﹣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 ${ \sf H } _ { 2 } { \sf S } { \sf O } _ { 4 }$ 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 ${ \sf O } _ { 2 }$ 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

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