Question

【題目】綠色化學，體現(xiàn)了人類可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。尿素電氧化法在堿性條件下將工業(yè)廢水和生活污水富含的尿素轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，并將化學能轉(zhuǎn)化電能（圖1），由尿素電氧化法產(chǎn)生的電能可供治理硫化氫（圖2）。

（1）寫出CO(NH2)2的電子式：___。

（2）尿素電氧化法負極發(fā)生的反應為：___，隔膜為___（填“陰”或“陽”）離子交換膜。

（3）先用FeCl3溶液吸收含H2S的工業(yè)廢氣，所得溶液用惰性電極電解，陽極區(qū)所得溶液循環(huán)利用，見圖1。

①處理掉廢水中尿素，消耗22.4L O2（標準狀況下）時，可供治理硫化氫，產(chǎn)生___gS沉淀；電解池的溶液中，溶質(zhì)是___。

②陽極的電極反應式為___。

③電解總反應的離子方程式是___。

Answer 1

【答案】 CO(NH2)2＋6OH― ―6e―=N2↑＋CO2↑＋5H2O 陰 64 FeCl2、HCl Fe2+－e－=Fe3+ 2Fe2+＋2H+2Fe3+＋H2↑

【解析】

（1）CO(NH2)2為共價化合物，電子式為。

（2）電池中通氧氣的一端為原電池正極，得電子，發(fā)生還原反應生，成氫OH-，通入尿素的一端為負極，尿素失電子，發(fā)生氧化反應，生成氮氣和二氧化碳，電極反應為CO(NH2)2-6e-+6OH-=CO2↑+N2↑+5H2O；在堿性條件下產(chǎn)生二氧化碳，氮氣，正極生成氫氧根，負極消耗氫氧根，所以隔膜只允許陰離子通過；

（3）①用三氯化鐵溶液吸收含硫化氫的工業(yè)廢氣，發(fā)生氧化還原反應，生成氯化亞鐵，硫單質(zhì)和氯化氫，方程式為：2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl，可知得到的溶液中的溶質(zhì)為FeCl2和HCl；O2可與H2S反應生成S單質(zhì)，反應方程式為2H2S+O2=2S↓+2H2O，消耗1mol氧氣的同時生成S 2mol，m(S)=2mol×32g/mol=64g；

②溶液用惰性電極電解，陽極的電極反應為亞鐵離子失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應為：Fe2+－e－=Fe3+；

③電解總反應是酸性溶液中氫離子移向陰極發(fā)生還原反應，生成氫氣，陽極亞鐵離子失去電子發(fā)生氧化反應，方程式為：2Fe2+＋2H+2Fe3+＋H2↑。