Question

【題目】人工腎臟可用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素，原理如圖。下列有關說法正確的是

A．a為電源的負極

B．電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將升高

C．陽極室中發(fā)生的電極反應為2H++2eH2↑

D．若兩極共收集到氣體13.44 L(標準狀況)，則除去的尿素為7.2 g(忽略氣體的溶解)

Answer 1

【答案】D

【解析】由圖可知，左室電極產物為CO2和N2，發(fā)生氧化反應，故a為電源的正極，右室電解產物H2，發(fā)生還原反應，故b為電源的負極，故A錯誤；陰極反應為6H2O+6e6OH+3H2↑(或6H++6e3H2↑)，陽極反應為6Cl6e3Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl，根據上述反應式可以看出在陰、陽極上產生的OH、H+的數目相等，陽極室中反應產生的H+通過質子交換膜進入陰極室與OH恰好反應生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變，故B、C錯誤；電解共收集到的13.44 L氣體，物質的量為 =0.6 mol，由反應CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl及陰極反應6H2O+6e6OH+3H2↑可知n(N2)=n(CO2)=0.6 mol×=0.12 mol，可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物質的量也為0.12 mol，其質量為m[CO(NH2)2]=0.12 mol×60 g·mol1=7.2 g，故D正確。