Question

6．該小組同學(xué)用三室式電滲析法處理含Na₂SO₄的廢水，原理如圖2所示．采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電的作用下，兩膜中間的Na⁺和SO₄^2-可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室．處理含Na₂SO₄廢水時(shí)可以得到NaOH和H₂SO₄產(chǎn)品．
①制得的氫氧化鈉溶液從出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）D導(dǎo)出．通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)＜ （填“＞”、“＜”或“=”）通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)．
②通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，原因是H⁺在陰極放電，水的電離平衡正向移動(dòng)，溶液中OH^-濃度增大，pH增大
 ③當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，陽(yáng)極生成氣體的物質(zhì)的量為0.25mol．

Answer 1

分析 ①陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成；根據(jù)陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向，通過(guò)相同電量時(shí)，陰陽(yáng)離子交換的個(gè)數(shù)判斷；
②水電離生成的氫離子放電，而氫氧根離子不放電；
③陽(yáng)極是氫氧根離子放電生成氧氣，生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol的電子，由此分析解答．

解答 解：①陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導(dǎo)出；
陽(yáng)極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動(dòng)，所以通過(guò)相同電量時(shí)，通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)，
故答案為：D；＜；
②水電離出的氫離子在陰極放電，而氫氧根離子不放電，促進(jìn)水的電離，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大，
故答案為：H⁺在陰極放電，水的電離平衡正向移動(dòng)，溶液中OH^-濃度增大，pH增大；
③陽(yáng)極是氫氧根離子放電生成氧氣，生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol的電子，所以當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，陽(yáng)極生成氧氣的物質(zhì)的量為0.25mol，故答案為：0.25．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，根據(jù)各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)來(lái)分析解答，把握電解質(zhì)溶液的酸堿性確定生成的離子或物質(zhì)，為易錯(cuò)點(diǎn)．