Question

13．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[分子式为CO（NH₂）₂]，原理如图所示．下列有关说法中错误的是（　　）

• A． 电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将变大
• B． 若用铅蓄电池作该装置的供电电源，B接线柱应连接Pb
• C． 涉及除去尿素的反应为CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl
• D． 若通电一段时间后，电路中通过的电量是77.06×10⁴C，则有8N_A个H⁺通过质子交换膜
  （一个电子所带的电量为1.6×10^-19C）

Answer 1

分析 A、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；
B、二次电池中，蓄电池的负极和电源的负极相连，正极和正极相连；
C、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，根据上述反应式回答；
D、根据电路中通过的电量77.06×10⁴C计算电子转移数目进而计算H⁺通过质子交换膜的数目．

解答 解：A、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A错误；
B、根据电极产物，产生氢气的是阴极，所以若用铅蓄电池作该装置的供电电源，B接线柱应连接Pb，故B正确；
C、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，故C正确；
D、若通电一段时间后，电路中通过的电量是77.06×10⁴C，则电路中通过的电子数目是：$\frac{77.06×1{0}^{4}C}{1.6×1{0}^{-19}C}$=8N_A，即有8N_A个H⁺通过质子交换膜，故D正确．
故选A．

点评 本题考查电解池原理与有关计算，难度较大，注意观察电极产物，判断发生的反应，注意根据方程式判断左室中pH值的变化．