Question

【題目】利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法，既能實(shí)現(xiàn)有效除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能，裝置如圖所示，回答問(wèn)題：

(1)電流從____(選填“左”或“右”，下同)側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向______側(cè)電極。

(2)為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用______離子交換膜(選填“陰”或“陽(yáng)”)。

(3)A電極上的電極反應(yīng)式為___________________________。

(4)當(dāng)有4.48 L NO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為________摩爾。

(5)負(fù)載可以測(cè)定電流大小，從而確定氣體含量，酒駕測(cè)定工作原理與其相似。仔細(xì)閱讀圖：寫出酒駕測(cè)定中電池總反應(yīng)方程式：______________________________，負(fù)極反應(yīng)方程式：____________________________。

Answer 1

【答案】右 左 陰 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 0.8mol C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+

【解析】

(1)由反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反應(yīng)中NO2為氧化劑，NH3為還原劑，則A為負(fù)極，B為正極，放電時(shí)電流由正極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向負(fù)極；

(2)根據(jù)離子交換膜的作用分析判斷；

(3)NH3在負(fù)極失電子的氧化反應(yīng)，結(jié)合堿性條件、守恒思想寫出電極反應(yīng)式；

(4)正極上NO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，據(jù)此計(jì)算；

(5)由圖2可知，酒精發(fā)生氧化反應(yīng)生成醋酸，氧氣得電子生成水，即酒精和氧氣反應(yīng)生成醋酸和水，所以左側(cè)Pt電極為負(fù)極、右側(cè)Pt電極為正極，據(jù)此寫出總化學(xué)方程式和電極反應(yīng)式。

由反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反應(yīng)中NO2為氧化劑，NH3為還原劑，則A為負(fù)極，B為正極；

(1)原電池放電時(shí)，電流由正極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向負(fù)極，即電流由右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極；

(2)原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜，防止二氧化氮反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，導(dǎo)致原電池不能正常工作；

(3)A電極為負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為電解質(zhì)溶液呈堿性，則負(fù)極電極方程式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；

(4)正極上NO2發(fā)生的電極反應(yīng)式為2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，即有2molNO2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子8mol，所以有4.48LNO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.2molNO2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子0.8mol；

(5)由圖2可知，酒精和氧氣反應(yīng)生成醋酸和水，化學(xué)方程式為C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O，酒精發(fā)生氧化反應(yīng)生成醋酸，所以生成醋酸的Pt電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+。