Question

19．科技人员研究“变害为宝”的途径，以NO为原料通过电解制备NH₄NO₃．其工作原理如图所示，下列有关说法错误的是（　　）

• A． b为阳极，连接电源的正极
• B． 阴极反应式为3NO+15e^-+18H⁺═3NH₄⁺+3H₂O
• C． 为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充的物质c为HNO₃
• D． 总反应式为：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2NHO₃

Answer 1

分析 根据图知，a电极上NO得电子生成NH₄⁺，说明a电极上得电子发生还原反应，为阴极，b电极上NO失电子生成NO₃^-，为阳极，
阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO₃^-的物质的量大于阴极产生的NH₄⁺的物质的量，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，据此分析解答．

解答 解：A．根据图知，a电极上NO得电子生成NH₄⁺，则a为阴极，b电极上NO失电子生成NO₃^-，为阳极，阳极b连接原电池正极，故A正确；
B．阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为3NO+15e^-+18H⁺═3NH₄⁺+3H₂O，故B正确；
C．阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，要使转移电子相等，生成的硝酸根离子物质的量大于生成铵根离子物质的量，所以电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充NH₃，故C错误；
D．阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，所以电池反应式为8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2NHO₃，故D正确；
故选C．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，易错选项是C，要结合转移电子守恒分析解答，题目难度中等．