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]。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. 除去尿素的反应为:CO(NH2)2+2Cl2+H2O== N2+CO2+4HCl
D. 若两极共收集到气体0.6mol,则除去的尿素为0.12mol(忽略气体溶解,假设氯气全部参与反应)
【答案】D
【解析】
A、由图可以知道,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,故A错误;
B、阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+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,故B错误;
C、由图可以知道,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6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,故C错误;
D、如图所示,阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,若两极共收集到气体0.6mol,则n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol,由反应CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol,故D正确。答案选D。