Question

4．膜技術原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應用．有人設想利用電化學原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N₂O₅（N₂O₅極易和水反應），裝置如圖：
（1）A裝置是原電池 （填“原電池”或“電解池”）．
（2）N₂O₅在電解池的c極（填“c極”或“d極”）區(qū)生成，d電極的電極反應式為N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺．
（3）A裝置中通入SO₂一極的電極反應式為SO₂-2e+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺．
（4）若A裝置中通入SO₂的體積為22.4L （標準狀況）時，B池中生成的N₂O₅的物質(zhì)的量為2 mol．

Answer 1

分析 （1）A裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應且沒有外接電源；
（2）與電源的正極相連的電極為陽極，N₂O₄在陽極失電子生成N₂O₅；
（3）A裝置中，通入二氧化硫的電極失電子發(fā)生氧化反應，為負極；
（4）根據(jù)電極方程式中物質(zhì)與電子的關系計算．

解答 解：（1）A裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應且沒有外接電源，所以是原電池，
故答案為：原電池；
（2）與電源的正極相連的電極為陽極，c極與正極相連為陽極，N₂O₄在陽極失電子生成N₂O₅，電極反應式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
故答案為：c極；N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
（3）A裝置中，a電極上二氧化硫失電子和水反應生成硫酸，該電極為負極，電極反應式為SO₂-2e+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：SO₂-2e+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺；
（4）若A裝置中通入SO₂的體積為22.4L （標準狀況）時，即消耗1mol二氧化硫，則轉(zhuǎn)移電子為2mol，由N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺可知，生成2molN₂O₅；
故答案為：2．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)是否自發(fā)進行判斷原電池和電解池，再結合各個電極上發(fā)生的電極反應分析解答，難點是電極反應式的書寫，題目難度中等，側(cè)重于考查學的分析能力和計算能力．