Question

【题目】下图为人工肾脏采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素（CO(NH2)2）的原理。请回答下列问题：

(1)电源的负极为____(选填“A”或“B”)。

(2)阳极室中发生的反应依次为________________、_________________________。

(3)电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将___(选填“降低”、“增大”或“不变”)。

(4)若两极共收集到标准状况下气体6.72 L，则除去的尿素为__g(忽略气体的溶解)。

Answer 1

【答案】B 2Cl--2e-Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl 不变 3.6

【解析】

从图分析，右侧产生氢气，说明是溶液中的氢离子反应，说明电极为阴极，则对应的B极为负极，A为正极。

从图分析，右侧产生氢气，说明是溶液中的氢离子反应，说明电极为阴极，则对应的B极为负极，A为正极。(1)根据分析，B为负极。

(2)阳极是溶液中的氯离子放电生成氯气，氯气氧化尿素反应生成二氧化碳和氮气，方程式为：2Cl--2e-Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl；

(3)两室中间为质子交换膜，所以阴极附近氢离子反应生成氢气，然后阳极室中的氢离子通过质子交换膜，所以溶液中氢离子浓度不变，故溶液的pH不变。

(4)根据电极反应分析，当反应生成3mol氯气时消耗1mol尿素，生成2mol气体，同时阴极产生3mol氢气，即产生5mol气体是消耗1mol尿素，现在产生6.72L气体，即产生6.72/22.4=0.3mol气体时，消耗0.06mol ，质量为0.06 mol×60g/ mol =3.6g。