Question

氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关，请回答下列问题：
（1）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag₂S的缘故，该现象属于

 

腐蚀，如果加入一定浓度硝酸将发生反应3Ag₂S+8HNO₃═6AgNO₃+3S↓+2NO↑+4H₂O，同时Ag与硝酸反应生成AgNO₃、NO、H₂O，当生成22.4mL的气体时，参加反应硝酸的物质的量为

 

（2）如图1所示的原电池装置中，负极的电极反应为

 

H⁺的移动方向为

 

电池总反应方程式为

 

当电路中转移0.1mole^-时，交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为

 

（3）电解NO制备NH₄⁺NO₃原理如图2所示，接电源正极的电极为

 

（填X或Y），X电极反应式为

 

为使电解产物完全转化为NH₄NO₃，需要补充的物质A的化学式为

 

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,电解原理

专题：

分析：（1）Ag和硫化氢反应生成Ag₂S，属于化学腐蚀；Ag、Ag₂S分别和硝酸反应方程式为：6Ag+8HNO₃═6AgNO₃+2NO↑+4H₂O、3Ag₂S+8HNO₃═6AgNO₃+3S↓+2NO↑+4H₂O，两个方程式中消耗硝酸和生成NO的计量数之比相等，根据NO的体积计算消耗硝酸的物质的量；
（2）该原电池中，Ag易失电子作负极、通入氯气的电极为正极，电解质溶液中氢离子向正极方向移动，该原电池相当于氯气和Ag的反应生成AgCl；放电时，左侧装置中Ag失电子和氯离子反应生成AgCl沉淀，且溶液中氢离子向正极移动；
（3）根据图片知，左侧NO得电子生成铵根离子，由此NO失电子生成硝酸根离子，最终得到硝酸铵，该电解池中失电子的电极为阳极、得电子的电极为阴极，阳极接电源正极；根据转移电子相等时，生成一个铵根离子需要得到5个电子、生成一个硝酸根离子需要失去3个电子，根据转移电子相等知，生成铵根离子浓度小于硝酸根离子浓度，所以加入的A为氨气．

解答： 解：（1）Ag和硫化氢反应生成Ag₂S，属于化学腐蚀；Ag、Ag₂S分别和硝酸反应方程式为：6Ag+8HNO₃═6AgNO₃+2NO↑+4H₂O、3Ag₂S+8HNO₃═6AgNO₃+3S↓+2NO↑+4H₂O，两个方程式中消耗硝酸和生成NO的计量数之比相等，n（NO）=

0.0224L

22.4L/mol

=0.001mol，根据方程式知，n（HNO₃）=4n（NO）=4×0.001mol=0.004mol，
故答案为：化学；0.004mol；
（2）该原电池中，Ag易失电子作负极、通入氯气的电极为正极，负极反应式为Ag-e^-=Ag⁺；电解质溶液中氢离子向正极Pt电极方向移动，该原电池相当于氯气和Ag的反应生成AgCl，电池反应式为2Ag+Cl₂=2AgCl；放电时，左侧装置中Ag失电子和氯离子反应生成AgCl沉淀，且溶液中氢离子向正极移动，当电路中转移0.1mole^-时，生成1mol银离子，1mol银离子生成AgCl需要1molCl^-，向正极方向移动1molH⁺，所以交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为0.2mol，
故答案为：Ag-e^-=Ag⁺；从左向右；2Ag+Cl₂=2AgCl；0.2mol；
（3）根据图片知，左侧NO得电子生成铵根离子，由此NO失电子生成硝酸根离子，最终得到硝酸铵，该电解池中失电子的电极为阳极、得电子的电极为阴极，所以X为阴极、Y为阳极，阳极接电源正极，所以Y接正极，X电极反应式为NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O；根据转移电子相等时，生成一个铵根离子需要得到5个电子、生成一个硝酸根离子需要失去3个电子，根据转移电子相等知，生成铵根离子浓度小于硝酸根离子浓度，要使硝酸根离子完全转化为硝酸铵，应该加入氨气，所以加入的A为NH₃，
故答案为：Y；NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O；NH₃．

点评：本题考查原电池和电解池原理及氧化还原反应的计算，侧重考查分析计算能力，注意（1）中找出NO和硝酸的关系式即可解答，（2）中左侧中不仅氯离子参加反应而且氢原子通过离子交换膜进入右侧装置，（3）中电极反应式的书写是难点，这些都是高考高频点，也是学习难点．