Question

【題目】尿素[CO(NH2)2]是首個由無機物人工合成的有機物。

(1)工業(yè)上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應方程式為_________________________。

(2)人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖：

①電源的負極為________(填“A”或“B”)。

②陽極室中發(fā)生的反應依次為__________________________、____________________________。

③電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將________；若兩極共收集到氣體13.44 L(標準狀況)，則除去的尿素為________g(忽略氣體的溶解)。

Answer 1

【答案】2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O B 2Cl--2e-═Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl 不變 7.2

【解析】

（1）CO2和NH3合成CO（NH2）2，根據(jù)元素守恒可知，同時還有H2O生成，配平書寫方程式；

（1）CO2和NH3合成CO（NH2）2，根據(jù)元素守恒可知，同時還有H2O生成，化學方程式為：2NH3+CO2==CO（NH2）2+H2O，故答案為： 2NH3+CO2==CO（NH2）2+H2O，

①由圖可知,左室電極產(chǎn)物為CO2和N2,發(fā)生氧化反應,故A為電源的正極,右室電解產(chǎn)物H2，發(fā)生還原反應，故B為電源的負極，故答案為：B；

②由圖可知,陽極室首先是氯離子放電生成氯氣,氯氣再氧化尿素生成氮氣、二氧化碳,同時會生成HCl,陽極室中發(fā)生的反應依次為：2Cl--2e-═Cl2↑ ，CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl

故答案為：2Cl--2e-═Cl2↑ ，CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl ；

③根據(jù)上述反應式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH、H+的數(shù)目相等,陽極室中反應產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進入陰極室與OH恰好反應生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變；

電解收集到的13.44L氣體,反應可知生成0.12molN2所消耗的CO(NH2)2的物質(zhì)的量也為0.12mol,其質(zhì)量為：m[CO(NH2)2]=0.12mol×60gmol1=7.2g，

故答案為：不變；7.2.