Question

如圖所示是利用電化學(xué)降解法治理水中硝酸鹽污染，電解槽中間用質(zhì)子交換膜隔開(kāi)，污水放入Ⅱ區(qū)，通電使NO₃^-轉(zhuǎn)化為N₂．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A、電解時(shí)H⁺從I區(qū)通過(guò)離子交換膜移到Ⅱ區(qū)
• B、Ag-Pt電極上發(fā)生反應(yīng)：2 NO₃^-+6H₂O+l0e^-═N₂↑+12OH^-
• C、為增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，I區(qū)水中可加入少量Na₂SO₄固體
• D、若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移1mol電子，則Ⅱ區(qū)電解液的質(zhì)量減少2.8 g

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：根據(jù)題意可知II區(qū)，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則Ag-Pt作陰極，Pt電極為陽(yáng)極
A．氫離子向陰極移動(dòng)，從I區(qū)通過(guò)離子交換膜遷移到II區(qū)；
B．Ag-Pt電極上發(fā)生氧化反應(yīng)；
C．可以增加自由移動(dòng)離子的濃度增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，但不影響電極反應(yīng)；
D．根據(jù)進(jìn)出陰極室的質(zhì)量差計(jì)算．

解答： 解：根據(jù)圖象知，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則Ag-Pt作陰極，Pt電極為陽(yáng)極，
A．氫離子向陰極移動(dòng)，從I區(qū)通過(guò)離子交換膜遷移到II區(qū)，故A正確；
B．Ag-Pt電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-，故B正確；
C．加少量Na₂SO₄固體可以增加自由移動(dòng)離子的濃度增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，但不影響電極反應(yīng)，所以I區(qū)水中可加入少量Na₂SO₄固體，故C正確；
D．陽(yáng)極反應(yīng)為2H₂O+4e^-=O₂+4H⁺，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，陽(yáng)極消耗1mol水，產(chǎn)生2molH⁺進(jìn)入陰極室，陽(yáng)極質(zhì)量減少18g，陰極上電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，產(chǎn)生0.2molN₂，陰極室中放出0.2molN₂（5.6g），同時(shí)有2molH⁺（2g）進(jìn)入，因此，陰極室質(zhì)量減少3.6g，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理，明確陰陽(yáng)極上發(fā)生的電極反應(yīng)及離子移動(dòng)方向、陰陽(yáng)極的判斷方法等知識(shí)點(diǎn)即可解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，難度中等．