人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO（NH2）2]，原理如图．下列有关说法正确的是（）A.A为电源的负极B.电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将不变C.阳极室中

Question

人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO（NH₂）₂]，原理如图．下列有关说法正确的是（　　）

A. A为电源的负极

B. 电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将不变

C. 阳极室中发生的电极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑

D. 若两极共收集到气体13.44 L（标准状况），则除去的尿素为18g（忽略气体的溶解）

Answer 1

A、由图可知，左室电极产物为氯气、CO₂和N₂，发生氧化反应，故A为电源的正极，右室电解产物H₂，发生还原反应，故B为电源的负极，故A错误；
B、阴极反应为6H₂O+6e^-═6OH^-+3H₂↑（或6H⁺+6e^-═3H₂↑），阳极反应为6Cl^--6e^-═3Cl₂↑，CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH^-、H⁺的数目相等，阳极室中反应产生的H⁺通过质子交换膜进入阴极室与OH^-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，故B正确；
C、由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl，故C错误；
D、电解收集到的13.44L气体，物质的量为(13.44L)/(22.4L/mol)=0.6mol，由反应CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl可知n（N₂）=n（CO₂）=0.6mol×(1)/(5)=0.12 mol，可知生成0.12mol N₂所消耗的CO（NH₂）₂的物质的量也为0.12mol，其质量为：m[CO（NH₂）₂]=0.12 mol×60 g•mol^-1=7.2g，故D错误；
故选：B．