Question

雾霾含有大量的污染物SO₂、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₃和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：

下列说法错误的是

A.Na₂S₂O₄中S元素的化合价为+3

B.装置Ⅱ消耗36 g 水生成4 N_A个H⁺(N_A代表阿伏伽德罗常数）

C.装置Ⅲ用甲烷燃料电池进行电解，当消耗24 g 甲烷时，理论上可再生10 mol Ce⁴⁺

D.装置Ⅳ获得粗产品NH₄NO₃的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等。

Answer

C

【解析】

A. 根据化合物中元素化合价代数和等于0，由于Na是+1价，O为-2价，所以Na2S2O4中S元素的化合价为+3，A正确；

B. 36 g水的物质的量是2 mol，在装置II中发生反应：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+，NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+，可见两个反应都是消耗1 mol H2O，会产生2 mol H+，则反应消耗2 mol H2O，就产生4 mol H+，生成H+的数目等于4 NA个，B正确；

C. 24 g甲烷的物质的量为n(CH4)=24 g÷16 g/mol=1.5 mol，在碱性甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O， 1 mol甲烷反应失去8 mol电子，则1.5 mol甲烷完全反应转移电子的物质的量为n(e-)=8×1.5 mol=12 mol，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以当消耗24 g 甲烷时，理论上可再生12 mol Ce4+，C错误；

D. 由于NH4NO3高温易分解，因此从溶液中得到粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，D正确；

故合理选项是C。