Question

10．电解法降解NO₃^-的原理如图所示，电解总反应为4NO₃^-+4H⁺$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2N₂↑++5O₂↑+2H₂O．下列说法正确的是（　　）

• A． 电子通过盐桥向正极方向移动
• B． 电源的正极反应式为AsO₄^3-+2H⁺+2e^-═AsO₃^3-+H₂O
• C． 导线中流过1 mol e^-时，理论上有1.2 mol H⁺通过质子交换膜
• D． Ag-Pt电极附近溶液的pH减小

Answer 1

分析 左边是原电池，右边是电解池，电解池的左边是NO₃^-得到电子被还原为N₂，电极反应式为2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-；
则质子交换膜的左边是阴极，与阴极相连的惰性电极是原电池的负极，是I^-失电子被氧化成I₂，原电池的正极AsO₄^3-得电子被还原为AsO₃^3-，
A．有盐桥的是原电池，盐桥中是阴离子向负极称动，阳离子向正极移动；
B．原电池为电源，反应中元素化合价变化分析，生成氮气的电极为电解池电解池阴极，连接原电池负极，原电池左侧电极为正极，AsO₄^3-在酸性溶液中被还原为AsO₃^3-；
C．依据电极反应电子守恒计算得到通过质子交换膜的氢离子物质的量；
D．Ag-Pt电极为电解质的阴极，电极反应式为2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-．

解答 解：A．左边是原电池，右边是电解池，盐桥中是阴离子向负极称动，阳离子向正极移动，电子不能通过盐桥，故A错误；
B．原电池为电源，反应中元素化合价变化分析，生成氮气的电极为电解池电解池阴极，连接原电池负极，原电池左侧电极为正极，AsO₄^3-在酸性溶液中被还原为AsO₃^3-，电极反应为：AsO₄^3-+2H⁺+2e^-═AsO₃^3-+H₂O，故B正确；
C．依据原电池正极电极反应AsO₄^3-+2H⁺+2e^-═AsO₃^3-+H₂O，导线中流过1 mol e^-时，理论上有1 mol H⁺通过质子交换膜，故C错误；
D．Ag-Pt电极为电解质的阴极，电极反应式为2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，电极附近溶液PH增大，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了原电池、电解池原理的分析应用，主要是电极名称、电极反应方程式等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．