Question

3．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图．下列说法不正确的是（　　）

• A． B是电源的负极
• B． 电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将增大
• C． 阳极室中发生的电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑
• D． 阳极室中发生的反应为：CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O=N₂+CO₂+6HCl

Answer 1

分析 A、根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律，结合本题图中的电极产物CO₂和N₂可以判断出A为电源的正极，B为电源的负极；
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；
C、由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气；
D、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．

解答 解：A、由图可知，左室电极产物为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正确；
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错误；
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，阳极室中发生的电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故C正确；
D、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，所以阳极室中发生的反应为CO（NH₂）₂+3Cl₂+H₂O═N₂+CO₂+6HCl，故D正确；
故选：B．

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