题目内容

8.某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要要的化工原料HNO3,其原理如图所示,其中A、B为多孔导电材料.下列说法一定正确的是(  )
A.该电池工作时,外电路电子的流向由A到B,内电路由B到A形成闭合回路
B.电极 B 附近的 c(H+)浓度增大
C.A 电极的反应为:NO2-e-+H2O=NO3-+2H+  NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+
D.该电池工作时,每消耗11.2LO2(标年状况下)可以除去含1molNO和NO2的混合尾气

分析 该原电池中,氮氧化物失电子发生氧化反应,电极反应式之一为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,再结合氧气和转移电子之间的关系式计算.

解答 解:将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3,则通入氧气的电极B是正极,A是负极,
A.电子的流向外电路由负极到正极i,即A到B,电子不能经过电解质,故A错误;
B.B电极上电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,有水生成,硝酸根离子不参加反应,所以硝酸根离子的物质的量不变,溶液体积增大,所以硝酸根离子浓度减小,电极 B 附近的 c(H+)浓度减小,故B错误;
C.该原电池中,通入氮氧化物的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极A表面反应之一为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,故C正确;
D.该电池工作时,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,每消耗11.2L即0.5mol O2(标准状况下),即转移2mol电子,根据电子守恒,结合电极反应情况:NO-3e-、NO2-e-、,可除去含NO和NO2的混合尾气介于$\frac{2}{3}$mol~2mol之间,故D错误;
故选C.

点评 本题考查了原电池原理,涉及电极反应式的书写、离子的移动方向判断等知识点,易错选项是A,电子不进入溶液中,为易错点,题目难度中等.

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