Question

【題目】在乏燃料后處理流程中，四價鈾作為鈾钚分離的還原劑己廣泛使用。在UO2(NO3)-2HNO3-N2H4。HNO3體系下采用電解法制備四價鈾，電解總反應為2UO22++N2H5++3H+ 2U4++N2↑+4H2O，電解裝置如圖所示。下列說法正確的是

A.若轉移4mol e-，將有4mol H+透過質子交換膜

B.b極的電極反應式為UO22+＋2H2O＋2e－=U4＋＋4OH－

C.電解液中NO3-的移動方向：a→質子交換膜→b

D.當產生11.2 mL N2時，同時生成U4+的質量為0.2389

Answer 1

【答案】A

【解析】

此裝置為電解池模型，結合圖像可知，a極接電源負極，為電解池陰極，UO22+在陰極得到電子，發生的電極反應為：UO22+＋2H2O＋2e－===U4＋＋4OH－，b接電源正極，為電解池陽極，N2H5在陽極得到電子，發生的電極反應為：N2H5+-4e－=== N2↑+5H+，H+經質子交換膜向陰極（a極）移動，據此可分析選項。

A．根據上述分析，電極a是陰極，電極b是陽極，電解池中陽離子向陰極移動，根據電荷守恒可知，導線中轉移4mol e-，溶液中消耗4molH+，H+透過質子交換膜向陰極（a極）移動，A選項正確；

B．酸性環境下，b電極發生的反應為：N2H5+-4e－=== N2↑+5H+，B選項錯誤；

C．NO3-不能透過質子交換膜，C選項錯誤；

D．未注明標準狀況，不能夠準確計算，D選項錯誤；

答案選A。