Question

19．化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染．電化學(xué)降解NO₃^-的原理如圖所示．據(jù)圖回答：
（1）電源正極為A（填A(yù)或B），陰極的電極反應(yīng)式為2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O．
（2）若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了5mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（△m左-△m右）為36 g．

Answer 1

分析 （1）由圖示知在Ag-Pt電極上NO₃^-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負(fù)極，A為電源正極；
陰極反應(yīng)是NO₃^-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N₂，利用電荷守恒與原子守恒知有氫離子參與反應(yīng)且有水生成；
（2）轉(zhuǎn)移5mol電子時(shí)，陽(yáng)極（陽(yáng)極反應(yīng)為H₂O失電子氧化為O₂和H⁺）消耗2.5mol水，產(chǎn)生5molH⁺進(jìn)入陰極室，陽(yáng)極室質(zhì)量減少45g；陰極的電極反應(yīng)式為2NO₃^-+6H⁺+10e^-=N₂↑+6OH^-，轉(zhuǎn)移5mol電子，陰極室中放出0.5molN₂（14g），同時(shí)有5molH⁺（5g）進(jìn)入陰極室．

解答 解：（1）由圖示知在Ag-Pt電極上NO₃^-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負(fù)極，A為電源正極；
在陰極反應(yīng)是NO₃^-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N₂，利用電荷守恒與原子守恒知有H₂O參與反應(yīng)且有水生成，所以陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O，故答案為：A；2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O；
（2）轉(zhuǎn)移5mol電子時(shí)，陽(yáng)極（陽(yáng)極反應(yīng)為H₂O失電子氧化為O₂和H⁺）消耗2.5mol水，產(chǎn)生5molH⁺進(jìn)入陰極室，陽(yáng)極室質(zhì)量減少45g；陰極的電極反應(yīng)式為2NO₃^-+6H⁺+10e^-=N₂↑+6OH^-，轉(zhuǎn)移5mol電子，陰極室中放出0.5molN₂（14g），同時(shí)有5molH⁺（5g）進(jìn)入陰極室，因此陰極室質(zhì)量減少9g，故膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（△m左-△m右）=45g-9g=36g，
故答案為：36．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理、電極反應(yīng)式書寫、電解計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，（2）要注意該題中陰極室有氫離子進(jìn)入，易漏掉，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．