Question

最近華南理工大提出利用電解法制H₂O₂并用產(chǎn)生的H₂O₂處理廢氨水，裝置如圖
①為了不影響H₂O₂的產(chǎn)量，需要向廢氨水加入適量硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，則所得廢氨水溶液中c（NH₄⁺）

 

c（NO₃^-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②Ir-Ru惰性電極有吸附O₂作用，該電極上的反應(yīng)為

 

．
③理論上電路中每轉(zhuǎn)移3mol電子，最多可以處理NH₃?H₂O的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：①根據(jù)溶液呈電中性，溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于溶液中陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)進(jìn)行解答；
②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(fā)生還原反應(yīng)，在酸性條件下生成過氧化氫；
③根據(jù)4NH₃+3O₂?2N₂+6H₂O，每轉(zhuǎn)移12mol電子，處理4mol氨氣，據(jù)此分析解答．

解答： 解：①向廢氨水加入適量硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，根據(jù)溶液呈電中性，溶液中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^-），故答案為：＜；
②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(fā)生還原反應(yīng)，O₂+2H⁺+2e^-═H₂O₂，故答案為：O₂+2H⁺+2e^-═H₂O₂；
③4NH₃+3O₂?2N₂+6H₂O中，氨氣中的氮元素從-3價變?yōu)榈獨(dú)庵械?價，4mol氨氣轉(zhuǎn)移12mol電子，所以轉(zhuǎn)移3mol電子，最多可以處理NH₃?H₂O的物質(zhì)的量為1mol，
故答案為：1mol．

點(diǎn)評：本題考查了離子濃度大小比較、電極反應(yīng)式書寫、氧化還原反應(yīng)中據(jù)電子守恒的計算，題目難度中等．