题目内容

【题目】人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素CO(NH2)2,原理如图。下列有关说法正确的是(  )

A. a为电源的负极

B. 电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高

C. 阳极室中发生的电极反应为2H+2e=H2

D. 若两极共收集到气体产品13.44 L(标准状况),则除去的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解)

【答案】B

【解析】试题分析:由图可知,左室电极产物为CO2N2,发生氧化反应,故a为电源的正极,右室电解产物H2,发生还原反应,故b为电源的负极, A选项不正确;阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2(或6H++6e-═3H2),阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2CONH22+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变, B选项不正确;由图可知,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为:2Cl--2e-═Cl2CONH22+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HClC选项不正确;电解收集到的13.44L气体,物质的量为=0.6mol,由反应CONH22+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知nN2=nCO2="0.6mol×1/5=0.12" mol,可知生成0.12mol N2所消耗的CONH22的物质的量也为0.12mol,其质量为:m[CONH22]="0.12" mol×60 gmol-1=7.2g,选项 D正确;

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