Question

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

• A、電解時(shí)H⁺從I區(qū)通過(guò)離子交換膜遷移到II區(qū)
• B、Ag-Pt電極上發(fā)生發(fā)應(yīng)：2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-
• C、當(dāng)電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了1moL電子，則II區(qū)電解液質(zhì)量減少2.8g
• D、為增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，I區(qū)水中可加入少量Na₂SO₄固體

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

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)生還原反應(yīng)；
C．根據(jù)進(jìn)出陰極室的質(zhì)量差計(jì)算；
D．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)．

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)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-，故B正確；
C．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^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，產(chǎn)生0.1molN₂，陰極室中放出0.1molN₂（2.8g），同時(shí)有1molH⁺（1g）進(jìn)入，因此，陰極室質(zhì)量減少1.8g，故C錯(cuò)誤；
D．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D正確；
故選C．

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．