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选修四
第四章 电化学基础
第一节 原电池
原电池工作原理
一种新型$\rm Zn-N{{O}_{2}}$电池,可以有效地捕获$\rm N{{O}_{2}}$,将其转化为$\rm NO_{2}^{-}$,再将产生的$\rm NO_{2}^{-}$电解制$\rm NH_{4}^{+}$,装置如图所示,下列说法正确的是$\rm (\qquad)$
$\\rm b$为正极,发生氧化反应
","电池工作中电子的流向:$\\rm a\\to d$,$\\rm b\\to c$
","$\\rm d$电极的电极反应式:$\\rm NO_{2}^{-}-6{{e}^{-}}+8{{H}^{+}}=NH_{4}^{+}+2{{H}_{2}}O$
","捕获$\\rm 23\\ g\\ N{{O}_{2}}$,$\\rm c$极产生$\\rm 2.8\\ L\\ {{O}_{2}}($标准状况$\\rm )$
"]根据图示可知:左侧装置自发进行氧化还原反应,则该装置为原电池,右侧装置为电解池;$\rm Zn$电极失去电子被氧化为$\rm Zn^{2+}$,则$\rm a$电极为负极,$\rm b$电极为正极;$\rm c$电极与正极相连,为阳极;$\rm d$电极与电源负极连接,为阴极,然后根据原电池、电解池原理分析解答。
$\rm A$.根据图示信息,$\rm a$为原电池的负极,发生氧化反应,$\rm b$为原电池的正极,发生还原反应,$\rm A$错误;
$\rm B$.$\rm a$为原电池的负极,$\rm b$为原电池的正极,$\rm c$为电解池的阳极,$\rm d$为电解池的阴极,电池工作中电子的流向:$\rm a→d$,$\rm c→b$,$\rm B$错误;
$\rm C$.$\rm d$为电解池的阴极,电极反应式:$\rm NO_{2}^{-}+6e^{-}+8H^{+}=NH_{4}^{+}+2H_{2}O$,$\rm C$错误;
$\rm D$.$\rm b$电极,$\rm N$元素化合价从$\rm +4$价降为$\rm +3$价,捕获$\rm 0.5\ mol\ NO_{2}$,转移电子$\rm 0.5\ mol$,$\rm c$极产生$\rm 0.125\ mol\ O_{2}$,标准状况体积为$\rm 2.8\ L$,$\rm D$正确;
故选:D
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