Question

【題目】硼酸(H3BO3)為一元弱酸，已知H3BO3與足量NaOH溶液反應的離子方程式為：H3BO3+OH- = B(OH)4-，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法正確的是

A. 電子流向： 電源負極→b電極→電解液→a 電極→電源正極

B. 陽極的電極反應式為：2H2O - 4e- = O2↑+4H+

C. 當電路中通過3mol電子時，可得到1mol H3BO3

D. A膜為陽膜，B膜為陰膜，且穿過A膜和B膜的離子數相同

Answer 1

【答案】B

【解析】分析：根據裝置圖，a電極為陽極，b電極為陰極，電子流向：電源負極→b電極，a電極→電源正極；根據放電順序，陽極電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+；電路中通過3mol電子，陽極室產生3molH+，在產品室中發生的反應為B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，電路中通過3mol電子時可得到3molH3BO3；陽極室生成的H+穿過A膜進入產品室，A膜為陽膜，B（OH）4-穿過陰膜進入產品室，Na+穿過B膜進入陰極室，B膜為陽膜，根據陰、陽極得失電子相等，穿過A膜和B膜的離子數相同。

詳解：根據裝置圖，a電極與直流電源的正極相連，a電極為陽極，b電極與直流電源的負極相連，b電極為陰極。A項，電子流向：電源負極→b電極，a電極→電源正極，A項錯誤；B項，根據放電順序，陽極電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，B項正確；C項，當電路中通過3mol電子時，陽極室產生3molH+，3molH+穿過A膜進入產品室，B（OH）4-穿過陰膜進入產品室，產品室中發生的反應為B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，3molH+產生3molH3BO3，C項錯誤；D項，陽極室生成的H+穿過A膜進入產品室與B（OH）4-反應，A膜為陽膜，B（OH）4-穿過陰膜進入產品室，Na+穿過B膜進入陰極室，B膜為陽膜，根據放電順序，陰極電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據陰、陽極得失電子相等，穿過A膜和B膜的離子數相等，D項錯誤；答案選B。