Question

15．某化学小组构想将汽车尾气（NO、NO₂）转化为重要的化工原料HNO₃，其原理如图所示，其中A、B为多孔导电材料．下列说法一定正确的是（　　）

• A． 该电池工作时，电子的流向外电路由A到B，内电路由B到A形成闭合回路
• B． 电极B附近的HNO₃浓度增大
• C． A电极的反应为：NO₂-e^-+H₂O═NO₃^-+2H⁺，NO-3e^-+2H₂O═NO₃^-+4H⁺
• D． 该电池工作时，每消耗11.2L O₂（标准状况下），可以除去含1mol NO和NO₂的混合尾气

Answer 1

分析 该原电池中，氮氧化物失电子发生氧化反应，电极反应式之一为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，再结合氧气和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：将汽车尾气（NO、NO₂）转化为重要的化工原料HNO₃，则通入氧气的电极B是正极，A是负极，
A．电子的流向外电路由负极到正极i，即A到B，电子不能经过电解质，故A错误；
B．B电极上电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，有水生成，硝酸根离子不参加反应，所以硝酸根离子的物质的量不变，溶液体积增大，所以硝酸根离子浓度减小，故B错误；
C．该原电池中，通入氮氧化物的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极A表面反应之一为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，故C正确；D．该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，每消耗11.2L即0.5mol O₂（标准状况下），即转移2mol电子，根据电子守恒，结合电极反应情况：NO-3e^-、NO₂-e^-、，可除去含NO和NO₂的混合尾气介于$\frac{2}{3}$mol～2mol之间，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了原电池原理，涉及电极反应式的书写、离子的移动方向判断等知识点，易错选项是A，电子不进入溶液中，为易错点．