Question

【题目】电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需要补充物质M。下列有关分析或说法中正确的是

A. a 应接直流电源的正极

B. 补充的物质M是NH3

C. 阳极的电极反应式： NO+5e－+6H+＝NH4++H2O

D. 电路中通过5mol 电子时，理论上最多可处理22.4L NO气体(标准状况)

Answer 1

【答案】B

【解析】

电解NO制备NH4NO3，阳极NO失电子发生氧化反应生成硝酸根离子，其电极反应式为：NO - 3e－ + 2H2O＝NO3－+ 4H+，阴极NO得电子发生还原反应生成铵根离子，其电极反应式： NO + 5e－+ 6H+ ＝ NH4+ + H2O，从两极反应可以看出，若要得失电子数守恒，阳极产生的硝酸根离子大于阴极产生的铵根离子，为保持溶液的电中性，应该及时补充NH3，据此分析作答。

A. a极是NO转化为NH4+的过程，N元素化合价降低，发生还原反应，作电解池的阴极，连接的是直流电源的负极，故A项错误；

B. 结合电子转移数守恒，由上述分析可知，阴极产生的铵根离子小于阳极产生的硝酸根离子，为保持溶液电中性，NH4+与NO3－按物质的量为1:1制备NH4NO3，则应及时补充NH3，故B项正确；

C. 阳极NO失电子发生氧化反应，其电极反应式：NO - 3e－ + 2H2O＝NO3－+ 4H+，故C项错误；

D. 电解反应总的方程式为：8NO + 7H2O 3NH4NO3+ 2HNO3，根据关系式8NO15 e－可知，若通过5 mol电子时，最多处理NO的物质的量为 mol，在标准状况下，NO的体积为 mol22.4 L/mol= 59.7 L，故D项错误；

答案选B。