Question

2．工业上，采用电解法处理NO制备NH₄NO₃变废为宝．工作原理如图所示：
图中阳极反应式为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，通入的X物质的化学式是NH₃，若电源提供15mol电子，理论上最多制备NH₄NO₃的物质的量为5mol．

Answer 1

分析 工业上电解NO制备NH₄NO₃，阳极发生氧化反应，NO被氧化生成NO₃^-，阴极发生还原反应，NO被还原生成NH₄⁺，阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，总反应方程式为：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，据此解答．

解答 解：工业上电解NO制备NH₄NO₃，阳极发生氧化反应，NO被氧化生成NO₃^-，阴极发生还原反应，NO被还原生成NH₄⁺，阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，总反应方程式为：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充NH₃，通入的X物质的化学式是NH₃，
电解生成硝酸铵与硝酸，而硝酸与氨气转化为硝酸铵，电源提供15mol电子，生成NO₃^-为$\frac{15mol}{3}$=5mol，由硝酸根守恒，理论上最多制备NH₄NO₃的物质的量为5mol，
故答案为：NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺；NH₃；5mol．

点评 本题考查电解原理，侧重于考查学生的综合运用能力，计算制备硝酸铵物质的量为易错点，难度中等，注意基础知识的积累掌握．