Question

2．工業(yè)上，采用電解法處理NO制備NH₄NO₃變廢為寶．工作原理如圖所示：
圖中陽極反應式為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，通入的X物質的化學式是NH₃，若電源提供15mol電子，理論上最多制備NH₄NO₃的物質的量為5mol．

Answer 1

分析 工業(yè)上電解NO制備NH₄NO₃，陽極發(fā)生氧化反應，NO被氧化生成NO₃^-，陰極發(fā)生還原反應，NO被還原生成NH₄⁺，陽極反應為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，陰極反應為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，總反應方程式為：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，據此解答．

解答 解：工業(yè)上電解NO制備NH₄NO₃，陽極發(fā)生氧化反應，NO被氧化生成NO₃^-，陰極發(fā)生還原反應，NO被還原生成NH₄⁺，陽極反應為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，陰極反應為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，總反應方程式為：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使電解產物全部轉化為NH₄NO₃，需補充NH₃，通入的X物質的化學式是NH₃，
電解生成硝酸銨與硝酸，而硝酸與氨氣轉化為硝酸銨，電源提供15mol電子，生成NO₃^-為$\frac{15mol}{3}$=5mol，由硝酸根守恒，理論上最多制備NH₄NO₃的物質的量為5mol，
故答案為：NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺；NH₃；5mol．

點評 本題考查電解原理，側重于考查學生的綜合運用能力，計算制備硝酸銨物質的量為易錯點，難度中等，注意基礎知識的積累掌握．