Question

电化学降解NO₃^-的原理如图所示．下列说法中不正确的是（　　）

• A、铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO₂
• B、铅蓄电池工作过程中负极质量增加
• C、该电解池的阴极反应为：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-
• D、若电解过程中转移2moL电子，则交换膜两侧电解液的质量变化差（△m_左-△m_右）为10.4g

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：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，连接阳极的电极为正极；
B．铅蓄电池工作过程中负极为Pb失电子生成硫酸铅；
C．阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应；
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；

解答： 解：A．根据图知，电解槽右边部分N元素化合价由+5价变为0价，所以硝酸根离子发生还原反应，则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极，所以A是正极、电极材料为PbO₂，故A正确；
B．铅蓄电池工作过程中负极为Pb失电子生成硫酸铅，所以负极质量增加，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2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，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；阴极的电极反应式为2NO₃^-+6H⁺+10e^-=N₂↑+6OH^-，转移2mol电子，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，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．