Question

【題目】用惰性電極電解法制備硼酸[H3BO3或B(OH) 3]的工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子和陰離子通過(guò))。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）

A. 陰極與陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體體積比為1：2 B. b極的電極反應(yīng)式為2H2O－2eˉ=O2↑+4H+

C. 產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)是B(OH)3+OHˉ=B(OH)4ˉ D. 每增加1 mol H3BO3產(chǎn)品，NaOH溶液增重22g

Answer 1

【答案】D

【解析】分析：由圖可知，b電極為陽(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上水失電子生成O2和H+，a電極為陰極，電解時(shí)陰極上水得電子生成H2和OH-，原料室中的鈉離子通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入a極室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(OH)4-通過(guò)陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽(yáng)膜進(jìn)入產(chǎn)品室，B(OH)4-、H+發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3；理論上每生成1mol產(chǎn)品，a、b電極反應(yīng)式分別為2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2。

A.由a、b電極反應(yīng)式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，陰極生成2mol H2同時(shí)陽(yáng)極生成1mol O2，故A錯(cuò)誤；B. b極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B錯(cuò)誤；C. 原料室中的B(OH)4-通過(guò)陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽(yáng)膜進(jìn)入產(chǎn)品室，B(OH)4-、H+發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3，故C錯(cuò)誤；D. 理論上每生成1mol產(chǎn)品，a、b電極反應(yīng)式分別為2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2質(zhì)量為1g，同時(shí)原料室中的鈉離子通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入a極室1mol質(zhì)量為23g，所以氫氧化鈉溶液增重22g，故D正確；本題選D。