Question

3．人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖．下列說法不正確的是（　�。�

• A． B是電源的負極
• B． 電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將增大
• C． 陽極室中發(fā)生的電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑
• D． 陽極室中發(fā)生的反應(yīng)為：CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O=N₂+CO₂+6HCl

Answer 1

分析 A、根據(jù)電解池中陰離子在陽極放電和陽離子在陰極放電的規(guī)律，結(jié)合本題圖中的電極產(chǎn)物CO₂和N₂可以判斷出A為電源的正極，B為電源的負極；
B、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；
C、由圖可知，陽極室首先是氯離子放電生成氯氣；
D、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．

解答 解：A、由圖可知，左室電極產(chǎn)物為CO₂和N₂，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A為電源的正極，右室電解產(chǎn)物H₂，發(fā)生還原反應(yīng)，故B為電源的負極，故A正確；
B、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，故B錯誤；
C、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，陽極室中發(fā)生的電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故C正確；
D、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，所以陽極室中發(fā)生的反應(yīng)為CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl，故D正確；
故選：B．

點評 本題考查電解池原理與有關(guān)計算，難度較大，關(guān)鍵注意觀察電極產(chǎn)物，判斷發(fā)生的反應(yīng)，注意根據(jù)方程式判斷左室中pH值的變化．