Question

如图所示是利用电化学降解法治理水中的硝酸盐污染，电解槽中间用质子交换膜隔开，污水放入II区，通电使转NO₃^-化为N₂，下面说法不正确的是（　　）

• A、电解时H⁺从I区通过离子交换膜迁移到II区
• B、Ag-Pt电极上发生发应：2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-
• C、当电解过程中转移了1moL电子，则II区电解液质量减少2.8g
• D、为增强溶液的导电性，I区水中可加入少量Na₂SO₄固体

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：根据题意可知II区，硝酸根离子得电子发生还原反应，则Ag-Pt作阴极，Pt电极为阳极
A．氢离子向阴极移动，从I区通过离子交换膜迁移到II区；
B．Ag-Pt电极上发生还原反应；
C．根据进出阴极室的质量差计算；
D．可以增加自由移动离子的浓度增强溶液的导电性，但不影响电极反应．

解答： 解：根据图象知，硝酸根离子得电子发生还原反应，则Ag-Pt作阴极，Pt电极为阳极，
A．氢离子向阴极移动，从I区通过离子交换膜迁移到II区，故A正确；
B．Ag-Pt电极上发生还原反应，电极反应为：2NO₃^-+10e^-+6H₂O═N₂↑+12OH^-，故B正确；
C．阳极反应为2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，当转移2mol电子时，阳极消耗1mol水，产生2molH⁺进入阴极室，阳极质量减少18g，阴极上电极反应式为2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，当转移1mol电子时，产生0.1molN₂，阴极室中放出0.1molN₂（2.8g），同时有1molH⁺（1g）进入，因此，阴极室质量减少1.8g，故C错误；
D．可以增加自由移动离子的浓度增强溶液的导电性，但不影响电极反应，所以I区水中可加入少量Na₂SO₄固体，故D正确；
故选C．

点评：本题考查了电解原理，明确阴阳极上发生的电极反应及离子移动方向、阴阳极的判断方法等知识点即可解答，难点是电极反应式的书写，难度中等．