Question

【題目】人工腎臟可用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有關說法正確的是（ ）

A. a為電源的負極

B. 電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將升高

C. 除去尿素的反應為：CO(NH2)2＋2Cl2＋H2O== N2＋CO2＋4HCl

D. 若兩極共收集到氣體0.6mol，則除去的尿素為0.12mol(忽略氣體溶解，假設氯氣全部參與反應)

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、由圖可以知道，左室電極產物為CO2和N2，發生氧化反應，故a為電源的正極，右室電解產物H2，發生還原反應，故b為電源的負極，故A錯誤；

B、陰極反應為6H2O+6e-=6OH-+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，故B錯誤；

C、由圖可以知道，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，陽極室中發生的反應依次為6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，故C錯誤；

D、如圖所示，陰極反應為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，陽極反應為6Cl--6e-=3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，若兩極共收集到氣體0.6mol，則n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol，由反應CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO（NH2）2的物質的量也為0.12mol，故D正確。答案選D。