Question

【題目】現代技術可利用電解法制H2O2并用產生的H2O2處理廢氨水，其裝置如圖所示。下列說法正確的是（ ）

A.該過程的總反應為：3H2O2+8H++4NH3H2O=8H2O+N2↑+2NH4+

B.Ir-Ru惰性電極有吸附O2的作用，該電極上的反應為：O2+2H++2e-=H2O2

C.理論上電路中每轉移6mol電子，最多可以處理NH3H2O的物質的量為1mol

D.為了不影響H2O2的產量，需要向廢氨水中加入適量硝酸調節溶液的pH約為5，則所得的廢氨水溶液中c(NH4+)＞c(NO3-)

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據裝置圖可得，活性炭與電源正極相連，則活性炭為陽極，Ir-Ru惰性電極為陰極，電解液為酸性，陽極上為陰離子放電，則OH-離子放電生成氧氣，陽極電極反應為4OH--4e-＝O2↑+2H2O，陰極上通入氧氣生成H2O2，陰極電極反應為：O2+2H++2e-=H2O2，據此分析解答。

A．根據分析，陽極電極反應為4OH--4e-＝O2↑+2H2O，陰極電極反應為：O2+2H++2e-=H2O2，電解池的總反應為：2H2O+O2=2H2O2，雙氧水處理氨水，反應為：3H2O2+2NH3= N2↑+6H2O，兩式合并，則該過程的總反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O，故A錯誤；

B．利用電解法制H2O2，在該電解池中，Ir-Ru惰性電極有吸附O2作用為氧氣得電子發生還原反應，該電極上的反應為： O2+2H++2e-=H2O2，故B正確；

C．根據分析，該過程的總反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O中，氨氣中的氮元素從-3價變為氮氣中的0價，4mol氨氣轉移12mol電子，所以理論上電路中每轉移6mol電子，最多可以處理NH3H2O的物質的量為2mol，故C錯誤；

D．向廢氨水加入適量硝酸調節溶液的pH約為5，根據溶液呈電中性，溶液中存在電荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(NO3)+c(OH)，pH約為5呈酸性，c(H+)＞c(OH)，所以c(NH4+)＜c(NO3)，故D錯誤；

答案選B。