Question

【題目】利用反應6NO2+8NH3=7N2+12H2O構成電池的方法，既能實現有效除氮氧化物的排放，減輕環境污染，又能充分利用化學能，裝置如圖所示，回答問題：

(1)電流從____(選填“左”或“右”，下同)側電極經過負載后流向______側電極。

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

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

(4)當有4.48 L NO2(標準狀況)被處理時，轉移電子為________摩爾。

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

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6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反應中NO2為氧化劑，NH3為還原劑，則A為負極，B為正極，放電時電流由正極經過導線流向負極；

(2)根據離子交換膜的作用分析判斷；

(3)NH3在負極失電子的氧化反應，結合堿性條件、守恒思想寫出電極反應式；

(4)正極上NO2發生得電子的還原反應，電極反應式為2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，據此計算；

(5)由圖2可知，酒精發生氧化反應生成醋酸，氧氣得電子生成水，即酒精和氧氣反應生成醋酸和水，所以左側Pt電極為負極、右側Pt電極為正極，據此寫出總化學方程式和電極反應式。

由反應6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反應中NO2為氧化劑，NH3為還原劑，則A為負極，B為正極；

(1)原電池放電時，電流由正極經過導線流向負極，即電流由右側電極經過負載后流向左側電極；

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

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

(4)正極上NO2發生的電極反應式為2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，即有2molNO2被處理時，轉移電子8mol，所以有4.48LNO2(標準狀況)即0.2molNO2被處理時，轉移電子0.8mol；

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