Question

【題目】利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5，裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )

A.b電極反應(yīng)式是O2＋4e－＋2H2O＝4OH－

B.甲中每消耗l mol SO2，a電極附近溶液H＋增加2mol

C.c電極反應(yīng)式是N2O4－2e－＋H2O＝N2O5＋2H＋

D.甲、乙裝置中分別生成的硫酸和N2O5的物質(zhì)的量相等

Answer 1

【答案】B

【解析】

甲裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)且沒(méi)有外接電源，所以是原電池，a極上二氧化硫失電子為負(fù)極，b上氧氣得電子為正極，乙屬于電解池，與電源的正極b相連的電極c為陽(yáng)極，N2O4在陽(yáng)極失電子生成N2O5，d為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，據(jù)此分析。

A. 電極a為負(fù)極，電極b為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，電解液是硫酸，不能出現(xiàn)氫氧根離子，故A錯(cuò)誤；

B.依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)相同可知，甲裝置的a電極的電極反應(yīng)式: SO2-2e+2H2O=4H++SO42-， b電極的電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，總反應(yīng)為2SO2 + O2 +2H2O=2H2SO4，可知消耗1mol二氧化硫時(shí)，甲中每消耗l mol SO2，a電極附近溶液H＋增加2 mol，故B正確；

C.c是陽(yáng)極，d是陰極，陽(yáng)極上N2O4放電生成N2O5，電極反應(yīng)為，故C錯(cuò)誤；

D. 依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)相同可知，甲裝置的左側(cè)的電極反應(yīng)式: SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-， 可知電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2mole~時(shí)，生成1mol硫酸，乙裝置中陽(yáng)極N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mole~時(shí)，生成2mol五氧化二氮，轉(zhuǎn)移相同電子數(shù)時(shí)，生成硫酸和五氧化二氮的物質(zhì)的量為1:2，故D錯(cuò)誤；

答案選B。