Question

19．电解NO制备NH₄NO₃的工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，通入物质X．下列说法不正确的是（　　）

• A． a极接电源的负极
• B． 阳极反应为：NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺
• C． 阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O
• D． X为NH₃最终制得3molNH₄NO₃理论上需补充2molX物质

Answer 1

分析 电解NO制备NH₄NO₃，b为阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，a为阴极反应为：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：电解NO制备NH₄NO₃，b为阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，a为阴极反应为：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\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充NH₃．
A．a为阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，a极接电源的负极，故A正确；
B．b为阳极反应为：NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，故B正确；
C．a为阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，故C正确；
D．根据以上分析，则X为NH₃，最终制得3molNH₄NO₃，设需补充xmolNH₃，根据总反应方程式为：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，则NH₃～HNO₃～$\frac{3}{2}$NH₄NO₃则x+$\frac{3x}{2}$=3，x=1.2，理论上需补充NH₃1.2mol，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了电解原理的应用等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生的综合运用能力，难度中等，注意基础知识的积累掌握．