Question

8．某化學小組構想將汽車尾氣（NO、NO₂）轉化為重要要的化工原料HNO₃，其原理如圖所示，其中A、B為多孔導電材料．下列說法一定正確的是（　�。�

• A． 該電池工作時，外電路電子的流向由A到B，內電路由B到A形成閉合回路
• B． 電極 B 附近的 c（H⁺）濃度增大
• C． A 電極的反應為：NO₂-e^-+H₂O=NO₃^-+2H⁺  NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺
• D． 該電池工作時，每消耗11.2LO₂（標年狀況下）可以除去含1molNO和NO₂的混合尾氣

Answer 1

分析 該原電池中，氮氧化物失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式之一為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，再結合氧氣和轉移電子之間的關系式計算．

解答 解：將汽車尾氣（NO、NO₂）轉化為重要的化工原料HNO₃，則通入氧氣的電極B是正極，A是負極，
A．電子的流向外電路由負極到正極i，即A到B，電子不能經過電解質，故A錯誤；
B．B電極上電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，有水生成，硝酸根離子不參加反應，所以硝酸根離子的物質的量不變，溶液體積增大，所以硝酸根離子濃度減小，電極 B 附近的 c（H⁺）濃度減小，故B錯誤；
C．該原電池中，通入氮氧化物的電極是負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應，電極A表面反應之一為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，故C正確；
D．該電池工作時，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，每消耗11.2L即0.5mol O₂（標準狀況下），即轉移2mol電子，根據電子守恒，結合電極反應情況：NO-3e^-、NO₂-e^-、，可除去含NO和NO₂的混合尾氣介于$\frac{2}{3}$mol～2mol之間，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了原電池原理，涉及電極反應式的書寫、離子的移動方向判斷等知識點，易錯選項是A，電子不進入溶液中，為易錯點，題目難度中等．