Question

三室式电渗析法处理含Na₂SO₄废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na⁺和SO₄^2-可通过离子交换膜，而两瑞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SO₄^2－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B．该法在处理含Na₂SO₄废水时可以得到NaOH和H₂SO₄产品

C．负极反应为2 H₂O–4e^–=O₂+4H⁺，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O₂生成

Answer

B

【解析】

试题分析：A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移；在正极区带负电荷的OH-失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(H+)>c(OH-)，所以正极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，A错误；B.阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(OH-)>c(H+)，所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，B正确；C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H+)增大，所以负极区溶液pH升高，C错误；D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4＝0.25mol，D错误。答案选B。

【考点定位】考查电解原理的应用的知识。

【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反。溶液中的离子移方向符合：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，即阳离子向阴极区移动，阴离子向阳极区移动。掌握电解池反应原理是本题解答的关键。本题难度适中。