题目内容

5.化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解NO3-的原理如图所示.下列说法不正确的是(  )
A.A为电源的正极
B.溶液中H+从阳极向阴极迁移
C.阴极反应式为2 NO3-+12H++10e-=N2↑+6H20
D.若电解过程中转移了2 mol电子,则左侧电解液的质量减少了16g

分析 由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应,因此Ag-Pt电极为阴极,则B为负极,A为电源正极;阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2,转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极室中放出0.2molN2(5.6g),同时有2molH+(2g)进入阴极室,以此解答该题.

解答 解:A.该装置中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,连接阴极的B电极为负极,A为正极,故A正确;
B.电解时阳离子向阴极移动,故B正确;
C.阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2 NO3-+12H++10e-=N2↑+6H20,故C正确;
D.转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极室中放出0.2molN2(5.6g),同时有2molH+(2g)进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6g,故膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)=18g-3.6g=14.4g,故D错误.
故选D.

点评 本题考查了电解原理,为高频考点,根据N元素化合价变化确定阴阳极、正负极,难点是电极反应式的书写,易错选项是D,注意氢离子还进入阴极室,很多同学往往只考虑析出的气体而导致错误,为易错点.

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