Question

18．最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法-隔膜电解法，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸．实验室以一定浓度的乙醛-Na₂SO₄溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 若以CH₄-空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入空气
• B． 电解过程中，生成0.1 mol乙酸的同时，有0.2 mol的乙醇生成
• C． 阳极反应CH₃CHO-2e^-+OH^-═CH₃COOH+H⁺
• D． 电解过程中两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生了无色气体，则阳极产生的是O₂

Answer 1

分析 A．a为正极，b为负极，负极发生氧化反应，通入甲烷；
B．根据两极得失电子守恒结合电极反应计算；
C．阳极反应为乙醛失电子发生氧化反应；
D．阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O、CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，阴极发生4H⁺+4e^-=2H₂↑、CH₃CHO+2e^-+2H₂O═CH₃CH₂OH+2OH^-．

解答 解：A．a为正极，b为负极，连接电解池阴极的是原电池负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，该燃料电池中燃料是甲烷，所以b电极上投放的是CH₄，故A错误；
B．阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O、CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，阴极发生4H⁺+4e^-=2H₂↑、CH₃CHO+2e^-+2H₂O═CH₃CH₂OH+2OH^-，所以电解过程中，生成0.1 mol乙酸的同时，有0.1mol的乙醇，故B错误；
C．阳极反应为乙醛失电子发生氧化反应，应为CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，故C错误；
D．阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O、CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，阴极发生4H⁺+4e^-=2H₂↑、CH₃CHO+2e^-+2H₂O═CH₃CH₂OH+2OH^-，则两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生了无色气体，则阳极产生的是O₂，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了原电池和电解池的原理，侧重于学生的分析能力的考查，为高频考点，注意把握反应的原理和电极方程式的书写，为解答该题的关键，难度中等．