Question

15．工业上用惰性电极电解NO制备NH₄NO₃，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． M极连接直流电源的正极
• B． 阳极上的电极反应为：NO-3e^-+4OH^-=NO₃^-+2H₂O
• C． 为使电解产物全部转化为NH₄NO₃浓溶液，需补充的物质X，则X为NH₃
• D． 装置中加入稀NH₄NO₃溶液的目的是为了提高溶液的导电能力，可用NaNO₃溶液代替

Answer 1

分析 电解NO制备NH₄NO₃，由图可知N为阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，M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，由图可知N为阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，M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．根据以上分析，M电极为阴极，与电源的负极相连，故A错误；
B．由图可知N为阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，故B错误；
C．根据以上分析，则A为NH₃，故C正确；
D．根据阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，当两极得失电子数目相等时，硝酸根根离子的浓度大于铵根，加入硝酸铵的目的为增强导电性，平衡电荷，钠离子不能代替铵根的作用，故D错误．
故选C．

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．