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CO2和N2,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-═3Cl2↑,CO(NH2)2+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-═Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,C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CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n(N2)=n(CO2)="0.6mol×1/5=0.12" mol,可知生成0.12mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol,其质量为:m[CO(NH2)2]="0.12" mol×60 gmol-1=7.2g,选项 D正确;
【题目】SO2的催化氧化: ,是工业制取硫酸的关键步骤之一。在容积都为2L的、、、、五个密闭容器中,投入相同的催化剂,并均充入1mol O2和2mol SO2,控制不同的反应温度进行反应,反应进行到5min时,测得相关数据如下表:
容器温度 物质的量(mol) | 容器 400℃ | 容器 425℃ | 容器 450℃ | 容器 475℃ | 容器 500℃ |
O2 | 0.8 | 0.6 | 0.3 | 0.5 | 0.7 |
SO3 | 0.4 | 0.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
(1)计算5min内容器中SO2的平均反应速率___________________________。
(2)反应进行到5min时, 容器中的反应是否达到平衡状态?_______(填“已达”、“未达”)理由是:_________________________________________________
(3)在右图中画出容器中SO3物质的量随时间的变化曲线。____________
(4)工业上常用Na2SO3溶液来吸收SO2,该反应的离子方程式是:______________________。
(5)Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH随Na2SO3和NaHSO3比例的不同而不同,数据如下:
序号 | ① | ② | ③ |
91:9 | 1:1 | 1:91 | |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
表中第________组(填写序号)数据,可判断NaHSO3溶液显_______性(填“酸”或“碱”)。
(6)NaHSO3既能和强酸反应也能和强碱溶液反应。用平衡移动原理说明NaHSO3能和强碱溶液反应的原因:_________________________________________________________。