Question

4．膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用．有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N₂O₅（N₂O₅極易和水反應(yīng)），裝置如圖：
（1）A裝置是原電池 （填“原電池”或“電解池”）．
（2）N₂O₅在電解池的c極（填“c極”或“d極”）區(qū)生成，d電極的電極反應(yīng)式為N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺．
（3）A裝置中通入SO₂一極的電極反應(yīng)式為SO₂-2e+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺．
（4）若A裝置中通入SO₂的體積為22.4L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，B池中生成的N₂O₅的物質(zhì)的量為2 mol．

Answer 1

分析 （1）A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；
（2）與電源的正極相連的電極為陽(yáng)極，N₂O₄在陽(yáng)極失電子生成N₂O₅；
（3）A裝置中，通入二氧化硫的電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極；
（4）根據(jù)電極方程式中物質(zhì)與電子的關(guān)系計(jì)算．

解答 解：（1）A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，
故答案為：原電池；
（2）與電源的正極相連的電極為陽(yáng)極，c極與正極相連為陽(yáng)極，N₂O₄在陽(yáng)極失電子生成N₂O₅，電極反應(yīng)式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
故答案為：c極；N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
（3）A裝置中，a電極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸，該電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為SO₂-2e+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：SO₂-2e+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺；
（4）若A裝置中通入SO₂的體積為22.4L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，即消耗1mol二氧化硫，則轉(zhuǎn)移電子為2mol，由N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺可知，生成2molN₂O₅；
故答案為：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)是否自發(fā)進(jìn)行判斷原電池和電解池，再結(jié)合各個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)分析解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)的分析能力和計(jì)算能力．