题目内容
如图装置模拟人工肾脏的工作原理，电解生成的Cl2将尿素[CO（NH2）2]氧化成N2排出，则下列说法错误的是（ ）
| A、电源的正极为b |
| B、尿素被氧化的化学方程式为CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl |
| C、电解结束后，阴极室溶液与电解前相比pH增大 |
| D、阳极收集到气体4.48L（标准状况）时，被氧化的尿素为6.0g |
考点：电解原理
专题：电化学专题
分析：A、根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律，结合本题图中的电极产物CO2和N2可以判断出a为电源的负极，b为电源的正极；
B、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；
C、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；
D、根据n=
计算两极产生的气体的物质的量，利用气体中各组分的比例关系，计算n（N2）=n（CO2），再根据方程式计算尿素的物质的量，根据m=nM计算尿素的质量．
B、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；
C、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；
D、根据n=
| V |
| 22.4 |
解答：
解：A、由图可知，右室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，故b为电源的正极，左室电解产物为H2，发生还原反应，故a为电源的负极，故A正确；
B、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，故B正确；
C、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，故C错误；
D、电解收集到的4.48L气体，物质的量为
=0.2mol，由反应CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n（N2）=n（CO2）=0.2mol×
=0.1 mol，
可知生成0.1mol N2所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.1mol，其质量为：m[CO（NH2）2]=0.1 mol×60 g?mol-1=6g，故D正确；
故选C．
B、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，故B正确；
C、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，故C错误；
D、电解收集到的4.48L气体，物质的量为
| 4.48L |
| 22.4L/mol |
| 1 |
| 2 |
可知生成0.1mol N2所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.1mol，其质量为：m[CO（NH2）2]=0.1 mol×60 g?mol-1=6g，故D正确；
故选C．
点评：本题考查电解池原理与有关计算，难度较大，关键注意观察电极产物，判断发生的反应，注意根据电极反应式判断左室中pH值的变化．
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| ||||
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