Question

2．隔膜電解法是一種處理高濃度乙醛廢水的新方法，乙醛分別在陰、陽極發生反應轉化為乙醇和乙酸．實驗室以一定濃度的乙醛-硫酸鈉溶液為電解質溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 若以氫氧燃料電池為直流電源，燃料電池的b極應通入空氣
• B． 電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產生了無色氣體，則陽極產生的是O₂
• C． 陽極反應CH₃CHO-2e^-+2H⁺═CH₃COOH+H₂O
• D． 電解過程中，由于硫酸鈉不參與電極反應，故陽極區始終c（Na⁺）=2 c（SO₄^2-）

Answer 1

分析 A．氫氧燃料電池中，通入燃料的電極是負極、通入空氣的電極是正極，正極應該連接電解池陽極；
B．陽極發生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O、CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，陰極發生4H⁺+4e^-=2H₂↑、CH₃CHO+2e^-+2H₂O═CH₃CH₂OH+2OH^-；
C．質量不守恒；
D．電解過程中，鈉離子經過陽離子離子交換膜進入陰極，而硫酸根離子不能經過陽離子交換膜．

解答 解：A．氫氧燃料電池中，通入燃料的電極是負極、通入空氣的電極是正極，正極應該連接電解池陽極，所以燃料電池的b極應通入氫氣，故A錯誤；
B．陽極發生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O、CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，陰極發生4H⁺+4e^-=2H₂↑、CH₃CHO+2e^-+2H₂O═CH₃CH₂OH+2OH^-，所以電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產生了無色氣體，則陽極產生的是O₂，故B正確；
C．質量不守恒，應為CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺，故C錯誤；
D．電解過程中，鈉離子經過陽離子離子交換膜進入陰極，而硫酸根離子不能經過陽離子交換膜，所以陽極區始終c（Na⁺）＞2 c（SO₄^2-），故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了原電池和電解池的原理，側重于學生的分析能力的考查，為高頻考點，注意把握反應的原理和電極方程式的書寫，易錯選項是D．