Question

15．某化學(xué)小組構(gòu)想將汽車尾氣（NO、NO₂）轉(zhuǎn)化為重要的化工原料HNO₃，其原理如圖所示，其中A、B為多孔導(dǎo)電材料．下列說(shuō)法一定正確的是（　�。�

• A． 該電池工作時(shí)，電子的流向外電路由A到B，內(nèi)電路由B到A形成閉合回路
• B． 電極B附近的HNO₃濃度增大
• C． A電極的反應(yīng)為：NO₂-e^-+H₂O═NO₃^-+2H⁺，NO-3e^-+2H₂O═NO₃^-+4H⁺
• D． 該電池工作時(shí)，每消耗11.2L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），可以除去含1mol NO和NO₂的混合尾氣

Answer 1

分析 該原電池中，氮氧化物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式之一為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，再結(jié)合氧氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：將汽車尾氣（NO、NO₂）轉(zhuǎn)化為重要的化工原料HNO₃，則通入氧氣的電極B是正極，A是負(fù)極，
A．電子的流向外電路由負(fù)極到正極i，即A到B，電子不能經(jīng)過(guò)電解質(zhì)，故A錯(cuò)誤；
B．B電極上電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，有水生成，硝酸根離子不參加反應(yīng)，所以硝酸根離子的物質(zhì)的量不變，溶液體積增大，所以硝酸根離子濃度減小，故B錯(cuò)誤；
C．該原電池中，通入氮氧化物的電極是負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極A表面反應(yīng)之一為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，故C正確；D．該電池工作時(shí)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，每消耗11.2L即0.5mol O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），即轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電子守恒，結(jié)合電極反應(yīng)情況：NO-3e^-、NO₂-e^-、，可除去含NO和NO₂的混合尾氣介于$\frac{2}{3}$mol～2mol之間，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理，涉及電極反應(yīng)式的書寫、離子的移動(dòng)方向判斷等知識(shí)點(diǎn)，易錯(cuò)選項(xiàng)是A，電子不進(jìn)入溶液中，為易錯(cuò)點(diǎn)．