Question

【題目】人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如下圖所示。下列說法不正確的是（ ）

A. B為電源的負極

B. 陽極室中發生的反應依次為：2Cl--2e-=Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl

C. 電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比一定會減小

D. 若兩極共收集到氣體13.44 L(標準狀況)，則理論可去除尿素為7.2g(忽略氣體的溶解)

Answer 1

【答案】C

【解析】由圖可知，左室電極產物為Cl2，發生氧化反應，右室電解產物H2，發生還原反應，A為電源的正極，B為電源的負極，據此解答。

A、根據以上分析可知B為電源的負極，A正確；

B、由圖可知，陽極室首先是氯離子放電生成氯氣，氯氣再氧化尿素生成氮氣、二氧化碳，同時會生成HCl，因此陽極室中發生的反應依次為：2Cl--2e-＝Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+H2O＝N2+CO2+6HCl，B正確；

C、陰極反應為6H2O+6e-＝6OH-+3H2↑（或6H++6e-＝3H2↑），陽極反應為6Cl--6e-＝3Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+H2O＝N2+CO2+6HCl，根據上述反應式可以看出在陰、陽極上產生的OH-、H+的數目相等，陽極室中反應產生的H+通過質子交換膜進入陰極室與OH-恰好反應生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變，C錯誤；

D、13.44L氣體是氫氣、氮氣和二氧化碳，根據方程式可知氫氣的物質的量氮氣和二氧化碳的3倍，則氮氣的物質的量是2.688L÷22.4L/mol＝0.12mol，根據CO(NH2)2+3Cl2+H2O＝N2+CO2+6HCl可知消耗尿素是0.12mol，質量是0.12mol×60g/mol＝7.2g，D正確。

答案選C。