Question

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

A.b電極反應式是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的物質的量相等

Answer 1

【答案】B

【解析】

甲裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應且沒有外接電源，所以是原電池，a極上二氧化硫失電子為負極，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為陽極，N2O4在陽極失電子生成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為負極，電極b為正極，正極發(fā)生還原反應，O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，電解液是硫酸，不能出現(xiàn)氫氧根離子，故A錯誤；

B.依據(jù)電子轉移數(shù)相同可知，甲裝置的a電極的電極反應式: SO2-2e+2H2O=4H++SO42-， b電極的電極反應為O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，總反應為2SO2 + O2 +2H2O=2H2SO4，可知消耗1mol二氧化硫時，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是陽極，d是陰極，陽極上N2O4放電生成N2O5，電極反應為，故C錯誤；

D. 依據(jù)電子轉移數(shù)相同可知，甲裝置的左側的電極反應式: SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-， 可知電子轉移數(shù)為2mole~時，生成1mol硫酸，乙裝置中陽極N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，轉移電子的物質的量為2mole~時，生成2mol五氧化二氮，轉移相同電子數(shù)時，生成硫酸和五氧化二氮的物質的量為1:2，故D錯誤；

答案選B。