Question

化学在环境保护中有着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，其降解NO₃^-的原理如图所示．下列说法错误的是（　　）

• A、A为电源正极，e-移动方向：B→Ag/Pt电极→Pt电极→A
• B、铂电极为阳极，电极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• C、Ag/Pt电极为阴极，电极反应为2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-
• D、若电解过程中转移了4mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差为28克

Answer 1

考点：电解原理

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，电子从负极流向正极，只能经过导线；
B．阳极上水失电子发生氧化反应；
C．阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应；
D．转移4mol电子时，阳极（阳极反应为H₂O失电子氧化为O₂和H⁺）消耗2mol水，产生4molH⁺进入阴极室，阳极室质量减少36g；阴极室中放出0.4molN₂（11.2g），同时有4molH⁺（4g）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、B是负极，e-移动方向：Ag/Pt电极→B→A→Pt电极，故A错误；
B．阳极上水失电子生成氢离子和氧气而发生氧化反应，电极反应式为2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑，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4mol电子时，阳极（阳极反应为H₂O失电子氧化为O₂和H⁺）消耗2mol水，产生4molH⁺进入阴极室，阳极室质量减少36g；阴极室中放出0.4molN₂（11.2g），同时有4molH⁺（4g）进入阴极室，因此阴极室质量减少7.2g，故膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）=36g-7.2g=28.8g，故D错误；
故选AD．

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．