Question

人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图．下列说法不正确的是（　　）

• A、B为电源的负极
• B、阴极室溶液的pH电解前后保持不变
• C、阳极室中发生的反应依次为2Cl^--2e^-=Cl₂↑CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl
• D、若除去的尿素为7.2g，则两极共收集到气体13.44L

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：A．连接B电极的电极上氢离子放电，为电解池阴极，连接电解池阴极的电极是原电池负极；
B．电解过程中，阴极反应为：6H₂O+6e^-═6OH^-+3H₂↑（或6H⁺+6e^-═3H₂↑）；
C．解过程中，阳极室反应为6Cl^--6e^-═3Cl₂↑、CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl；
D．根据n=

V

22.4

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．

解答： 解：A．连接B电极的电极上氢离子放电，为电解池阴极，连接电解池阴极的电极是原电池负极，所以B为电源的负极，A为电源的正极，故A正确；
B．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B正确；
C．电解过程中，阳极室反应为6Cl^--6e^-═3Cl₂↑、CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl，故C正确；
D．收集到的13.44L气体，在标况下的物质的量为

13.44

22.4

mol=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 g?mol^-1=7.2g，所以气体必须在标况下才成立，故D错误．
故选D．

点评：本题考查电解池原理与有关计算，难度较大，（3）中关键注意观察电极产物，判断发生的反应，注意根据方程式判断左室中pH值的变化．