Question

13．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[分子式為CO（NH₂）₂]，原理如圖所示．下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將變大
• B． 若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，B接線柱應(yīng)連接Pb
• C． 涉及除去尿素的反應(yīng)為CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl
• D． 若通電一段時(shí)間后，電路中通過的電量是77.06×10⁴C，則有8N_A個(gè)H⁺通過質(zhì)子交換膜
  （一個(gè)電子所帶的電量為1.6×10^-19C）

Answer 1

分析 A、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；
B、二次電池中，蓄電池的負(fù)極和電源的負(fù)極相連，正極和正極相連；
C、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)式回答；
D、根據(jù)電路中通過的電量77.06×10⁴C計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目進(jìn)而計(jì)算H⁺通過質(zhì)子交換膜的數(shù)目．

解答 解：A、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，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)電極產(chǎn)物，產(chǎn)生氫氣的是陰極，所以若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，B接線柱應(yīng)連接Pb，故B正確；
C、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C正確；
D、若通電一段時(shí)間后，電路中通過的電量是77.06×10⁴C，則電路中通過的電子數(shù)目是：$\frac{77.06×1{0}^{4}C}{1.6×1{0}^{-19}C}$=8N_A，即有8N_A個(gè)H⁺通過質(zhì)子交換膜，故D正確．
故選A．

點(diǎn)評 本題考查電解池原理與有關(guān)計(jì)算，難度較大，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．