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【最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、电解阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2O═CH3CH2OH+CH3CO】
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问题描述:

最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、电解阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2O═CH3CH2OH+CH3COOH实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示.

(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入______(填化学式)气体.

(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体.电极反应如下:

阳极:①4OH--4e-═O2↑+2H2O

②______

阴极:①______

②CH3CHO+2e-+2H2O═CH3CH2OH+2OH-

(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量______(填“增大”、“减小”或“不变”).

(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同.下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是______(填字母序号).

a.c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍

b.c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)

c.c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)

d.c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)

(5)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃.从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是______.

(6)在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%.若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为3000mg/L的废水,可得到乙醇______kg(计算结果保留小数点后1位).

盛军回答:
  (1)b为原电池的负极,发生氧化反应,应通入CH4,故答案为:CH4;(2)阳极发生氧化反应,生成乙酸和氧气,电极反应为CH3CHO-2e-+H2O═CH3COOH+2H+,阴极发生还原反应,生成乙醇和氢气,电极反应为4H++4e-═2H2↑或...
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