Question

20．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，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）．下列有关说法中正确的是（　　）

• A． 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，A^-从浓缩室通过向阳极移动
• B． 交换膜Ⅱ为阴离子交换膜，H⁺从浓缩室通过向阴极移动
• C． 阳极的电极反应式为2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑
• D． 400mL0.1mol•L^-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0.6mol•L^-1，则阴极上产生的H₂在标准状况下的体积为4.48L

Answer 1

分析 A．左边电极上电极反应式为2H₂O-4e^-═4 H⁺+O₂↑，生成的H⁺通过交换膜进入浓缩室；
B．右边电极反应式为2H₂O+4e^-═2OH^-+H₂↑，溶液中A^-从右侧通过交换膜II进入浓缩室；
C．阳极上水失电子生成氢离子和氧气；
D.400mL0.1mol•L^-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0.6mol•L^-1，则生成的乳酸物质的量=0.4L×（0.6-0.1）mol/L=0.02mol，转移n（H⁺）等于生成n（HA）为0.02mol，同时转移电子物质的量为0.02mol，根据2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，计算生成氢气体积．

解答 解：A．左边电极上电极反应式为2H₂O-4e^-═4 H⁺+O₂↑，生成的H⁺通过交换膜I进入浓缩室，所以交换膜I为阳离子交换膜，A^-从阴极通过向浓缩室移动，故A错误；
B．右边电极反应式为2H₂O+4e^-═2OH^-+H₂↑，溶液中A^-从右侧通过交换膜II进入浓缩室，所以II为阴离子交换膜，氢离子从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，故B错误；
C．阳极上水失电子生成氢离子和氧气，电极反应式为2H₂O-4e^-═4 H⁺+O₂↑，故C正确；
D.400mL0.1mol•L^-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0.6mol•L^-1，则生成的乳酸物质的量=0.4L×（0.6-0.1）mol/L=0.02mol，转移n（H⁺）等于生成n（HA）为0.02mol，同时转移电子物质的量为0.02mol，根据2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑知，生成氢气的物质的量为0.01mol，在标况下的体积是2.24L，故D错误；
故选C．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，正确判断阴阳离子交换膜及各个电极上发生的反应是解本题关键，同时考查学生分析判断能力，题目难度不大．