Question

如图所示是利用电化学降解法治理水中硝酸盐污染，电解槽中间用质子交换膜隔开，污水放入Ⅱ区，通电使NO₃^-转化为N₂．下列说法不正确的是（　　）

• A、电解时H⁺从I区通过离子交换膜移到Ⅱ区
• B、Ag-Pt电极上发生反应：2 NO₃^-+6H₂O+l0e^-═N₂↑+12OH^-
• C、为增强溶液的导电性，I区水中可加入少量Na₂SO₄固体
• D、若电解过程中转移1mol电子，则Ⅱ区电解液的质量减少2.8 g

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：根据题意可知II区，硝酸根离子得电子发生还原反应，则Ag-Pt作阴极，Pt电极为阳极
A．氢离子向阴极移动，从I区通过离子交换膜迁移到II区；
B．Ag-Pt电极上发生氧化反应；
C．可以增加自由移动离子的浓度增强溶液的导电性，但不影响电极反应；
D．根据进出阴极室的质量差计算．

解答： 解：根据图象知，硝酸根离子得电子发生还原反应，则Ag-Pt作阴极，Pt电极为阳极，
A．氢离子向阴极移动，从I区通过离子交换膜迁移到II区，故A正确；
B．Ag-Pt电极上发生氧化反应，电极反应为：2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-，故B正确；
C．加少量Na₂SO₄固体可以增加自由移动离子的浓度增强溶液的导电性，但不影响电极反应，所以I区水中可加入少量Na₂SO₄固体，故C正确；
D．阳极反应为2H₂O+4e^-=O₂+4H⁺，当转移2mol电子时，阳极消耗1mol水，产生2molH⁺进入阴极室，阳极质量减少18g，阴极上电极反应式为2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-，当转移2mol电子时，产生0.2molN₂，阴极室中放出0.2molN₂（5.6g），同时有2molH⁺（2g）进入，因此，阴极室质量减少3.6g，故D错误；
故选D．

点评：本题考查了电解原理，明确阴阳极上发生的电极反应及离子移动方向、阴阳极的判断方法等知识点即可解答，难点是电极反应式的书写，难度中等．