分析 (1)陰極反應(yīng)為:6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑),陽極反應(yīng)為:6Cl--6e-═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl;
(2)陰極反應(yīng)為:6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑)陽極反應(yīng)為:6Cl--6e-═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根據(jù)上述反應(yīng)式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH-、H+的數(shù)目相等,陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH-恰好反應(yīng)生成水,所以陰極室中電解前后溶液的pH不變;若兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),混合氣體物質(zhì)的量=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol,根據(jù)CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n(N2)=n(CO2)=0.6mol×$\frac{1}{5}$=0.12 mol,根據(jù)N原子守恒計(jì)算尿素的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計(jì)算尿素質(zhì)量;
(3)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陽極6Cl--6e-═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,陰極反應(yīng)為:6H++6e-═3H2↑,所以質(zhì)子交換膜左邊的2mol氫離子進(jìn)去右邊,右側(cè)氫離子放出氫氣,質(zhì)量不變;左側(cè)陽極室中生成1molCl2,最終放出$\frac{1}{3}$molN2和$\frac{1}{3}$molCO2,據(jù)此分析.
解答 解:(1)根據(jù)圖知,陰極反應(yīng)為:6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑),陽極反應(yīng)為:6Cl--6e-═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,
故答案為:6Cl--6e-═3Cl2↑;CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl;
③陰極反應(yīng)為6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑),陽極反應(yīng)為6Cl--6e-═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根據(jù)上述反應(yīng)式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH-、H+的數(shù)目相等,陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH-恰好反應(yīng)生成水,所以陰極室中電解前后溶液的pH不變;若兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),混合氣體物質(zhì)的量=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol,根據(jù)CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n(N2)=n(CO2)=0.6mol×$\frac{1}{5}$=0.12 mol,根據(jù)N原子守恒得n[CO(NH2)2]=n(N2)=0.12mol,尿素質(zhì)量m=nM=0.12mol×60g/mol=7.2g,
故答案為:不變;7.2;
(3)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陽極6Cl--6e-═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,陰極反應(yīng)為:6H++6e-═3H2↑,所以質(zhì)子交換膜左邊的2mol氫離子進(jìn)去右邊,右側(cè)氫離子放出氫氣,質(zhì)量不變;左側(cè)陽極室中生成1molCl2,最終放出$\frac{1}{3}$molN2和$\frac{1}{3}$molCO2,故膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m左-△m右)=$\frac{1}{3}$(28+44)+2×1=26g,
故答案為:26.
點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池、電解原理等知識(shí)點(diǎn),明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫及有關(guān)計(jì)算,書寫電極反應(yīng)式要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫,注意(3)中陽極上所發(fā)生的反應(yīng),為易錯(cuò)點(diǎn).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
離子 | Na+ | Mg2+ | Cl- | SO42- |
濃度/g/L | 63.7 | 28.8 | 144.6 | 46.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子:${\;}_{17}^{20}$Cl | |
B. | 氯離子(Cl-)的結(jié)構(gòu)示意圖: | |
C. | 氯分子的電子式:${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{Cl}}{••}$${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{Cl}}{••}$${\;}_{•}^{•}$ | |
D. | 氯乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式:H3C-CH2Cl |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
物質(zhì) | 乙醛 | 乙酸 | 甘油 | 乙二醇 | 水 |
沸點(diǎn) | 20.8℃ | 117.9℃ | 290℃ | 197.2℃ | 100℃ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
起始濃度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mol/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2)/mol/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
A. | 反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)速率:甲<乙<丙 | |
B. | 平衡時(shí),甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60% | |
C. | 平衡時(shí),c(CO2)丙=2c(CO2)甲 | |
D. | 平衡時(shí),乙中CO2的體積分?jǐn)?shù)大于60% |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 用托盤天平稱量11.7g氯化鈉晶體 | |
B. | 用堿式滴定管量取25.00mL高錳酸鉀溶液 | |
C. | 不宜用瓷坩堝灼燒氫氧化鈉、碳酸鈉 | |
D. | 測(cè)定溶液的pH時(shí),用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在用蒸餾水潤濕過的pH試紙上,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較 | |
E. | 用蒸餾水和pH試紙,就可以鑒別pH相等的H2SO4和CH2COOH溶液 |
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