Question

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．
（1）含氰废水中的CN^-有剧毒．在微生物的作用下，CN^-能够被氧气氧化成HCO₃^-，同时生成NH₃，该反应的离子方程式为

 

．
（2）含乙酸钠和对氯酚（）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如图所示．
①B是电池的

 

极（填“正”或“负”）；
②A极的电极反应式为

 

．
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，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．400mL 10g?L^-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145g?L^-1（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．（乳酸的摩尔质量为90g?mol^-1）

Answer 1

考点："三废"处理与环境保护,电解原理

专题：

分析：（1）根据信息：CN^-能够被氧气氧化成HCO₃^-，同时生成NH₃来书写方程式；
（2）①根据原电池中阳离子的移动方向确定正负极；
②根据正极上发生得电子的还原反应来书写；
（3）①②根据电解池的工作原理结合电极反应来回答判断；
③根据电极反应式结合原子守恒来计算．

解答： 解：（1）CN^-能够被氧气氧化成HCO₃^-，同时生成NH₃得出方程式为：2CN^-+4H₂O+O₂

微生物  .

2HCO₃^-+2NH₃，故答案为：2CN^-+4H₂O+O₂

微生物  .

2HCO₃^-+2NH₃；
（2）①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极，所以B是电池的负极，故答案为：负；
②A是正极，正极上发生得电子的还原反应：Cl--OH+2e^-+H⁺═-OH+Cl^-，故答案为：Cl--OH+2e^-+H⁺═-OH+Cl^-；
（3）①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应，电极反应式为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
②在电解池的阳极上是OH^-放电，所以c（H⁺）增大，并且H⁺从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；根据电解原理，电解池中的阴离子移向阳极，即A^-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，这样：H⁺+A^-═HA，乳酸浓度增大，
故答案为：阳极OH^-放电，c（H⁺）增大，H⁺从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A^-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H⁺+A^-═HA，乳酸浓度增大；
③在阳极上发生电极反应：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阴极上发生电极反应：2H⁺+2e^-=H₂↑，根据电极反应方程式，则有：HA～H⁺～

1

2

H₂，根据差值法，乳酸的浓度变化量是

145g?L -1-10g?L -1

90g/mol

=1.5mol/L，即生成HA的物质的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol，所以产生氢气是0.3mol即0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为：6.72．

点评：本题涉及电解池和原电池的工作原理以及应用的考查，注意知识的迁移和应用是解题的关键，难度中等．