Question

2．如圖是利用N₂H₄-KOH-O₂為電源點解NO制備NH₄NO₃，其工作原理如圖所示：
電源負極反應式為NH₄⁺+H₂O-5e^-=NO+6H⁺，為使電解產物全部轉化為NH₄NO₃，正極每消耗1molO₂，應通入物質A（NH₃）0.8mol．（用分數表示）

Answer 1

分析 電解NO制備NH₄NO₃，由圖可知陽極反應為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，陰極反應為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，與負極相連的為陰極，根據陰極的反向書寫負極反應，從兩極反應可看出，要使得失電子守恒，陽極產生的NO₃^-的物質的量大于陰極產生的NH₄⁺的物質的量，總反應方程式為：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使電解產物全部轉化為NH₄NO₃，需補充NH₃，據此分析．

解答 解：電解NO制備NH₄NO₃，由圖可知陽極反應為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，陰極反應為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，與陰極相連的為電源的負極，故電極反應式為NH₄⁺+H₂O-5e^-=NO+6H⁺，從兩極反應可看出，要使得失電子守恒，陽極產生的NO₃^-的物質的量大于陰極產生的NH₄⁺的物質的量，總反應方程式為：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使電解產物全部轉化為NH₄NO₃，需補充NH₃，正極每消耗1molO₂，轉移4mol電子，根據氨氣通入后轉變?yōu)殇@根離子，
NH₄⁺+H₂O-5e^-=NO+6H⁺，設需要xmol氨氣，根據得失電子守恒知，$\frac{5}{1}=\frac{4}{x}$，x=0.8mol，故答案為：0.8．

點評 本題考查了原電池與電解原理的綜合應用，掌握電極方程式的書寫和計算，側重于考查學生的綜合運用能力，難度中等，注意基礎知識的積累掌握．