Question

【題目】用惰性電極電解法制備硼酸[H3BO3或B(OH) 3]的工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。下列有關說法正確的是（ ）

A. 陰極與陽極產生的氣體體積比為1：2 B. b極的電極反應式為2H2O－2eˉ=O2↑+4H+

C. 產品室中發生的反應是B(OH)3+OHˉ=B(OH)4ˉ D. 每增加1 mol H3BO3產品，NaOH溶液增重22g

Answer 1

【答案】D

【解析】分析：由圖可知，b電極為陽極，電解時陽極上水失電子生成O2和H+，a電極為陰極，電解時陰極上水得電子生成H2和OH-，原料室中的鈉離子通過陽膜進入a極室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(OH)4-通過陰膜進入產品室，b極室中氫離子通入陽膜進入產品室，B(OH)4-、H+發生反應生成H3BO3；理論上每生成1mol產品，a、b電極反應式分別為2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2。

A.由a、b電極反應式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，陰極生成2mol H2同時陽極生成1mol O2，故A錯誤；B. b極為陽極，電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B錯誤；C. 原料室中的B(OH)4-通過陰膜進入產品室，b極室中氫離子通入陽膜進入產品室，B(OH)4-、H+發生反應生成H3BO3，故C錯誤；D. 理論上每生成1mol產品，a、b電極反應式分別為2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2質量為1g，同時原料室中的鈉離子通過陽膜進入a極室1mol質量為23g，所以氫氧化鈉溶液增重22g，故D正確；本題選D。