Question

【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和SO42—可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。

下列敘述正確的是（ ）

A. 通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區溶液pH增大

B. 該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品

C. 負極反應為2H2O 4e– = O2+4H+，負極區溶液pH降低

D. 當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成

Answer 1

【答案】B

【解析】

用惰性電極電解硫酸鈉溶液，相當于電解水，陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，溶液中氫離子濃度增大，硫酸根離子就要通過cd膜進入陽極區，生成硫酸，所以cd為陰離子交換膜；氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，鈉離子就要通過ab 膜進入陰極區，生成氫氧化鈉，所以ab為陽離子交換膜；據以上分析進行解答。

A項，陰離子向陽極移動，氫氧根離子放電：4OH4e=O2↑+2H2O，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，故A項錯誤；

B項，直流電場的作用下，兩膜中間的Na+、SO42—可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室，通電時，氫氧根離子在陽極區放電生成水和氧氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的硫酸根離子會進入正極區，與氫離子結合成硫酸；氫離子在陰極得電子生成氫氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的鈉離子會進入負極區，與氫氧根離子結合成氫氧化鈉，故可以得到NaOH和H2SO4產品，故B項正確；

C項，負極即為陰極，發生還原反應，氫離子得電子生成氫氣，故C項錯誤；

D項，每生成1mol氧氣轉移4mol電子，當電路中通過1mol 電子的電量時，會有0.25mol的O2生成，故D項錯誤；

綜上所述，本題選B。