Question

5．如圖甲是一種利用微生物將廢水中的尿素（H₂NCONH₂，氮元素顯-3價）的化學能直接轉化為電能，并生成對環境無害物質的裝置，同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅，下列說法中不正確的是（　　）

• A． H^十透過質子交換膜由左向右移動
• B． 銅電極應與Y相連接
• C． M電極反應式：H₂NCONH₂+H₂O-6e^-═CO₂↑+N₂↑+6H⁺
• D． 當N電極消耗0.25 mol氣體時，則鐵電極增重16g

Answer 1

分析 根據題給信息知，該裝置是將化學能轉化為電能的原電池，由甲圖可知，M是負極，N是正極，電解質溶液為酸性溶液，負極上失電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應，在鐵上鍍銅，則鐵為陰極應與負極相連，銅為陽極應與正極相連，根據得失電子守恒計算，以此解答該題．

解答 解：該裝置是將化學能轉化為電能的原電池，由甲圖可知，M是負極，N是正極，電解質溶液為酸性溶液，負極上失電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應，
A．M是負極，N是正極，質子透過離子交換膜由左M極移向右N極，故A正確；
B．鐵上鍍銅，則鐵為陰極應與負極相連，銅為陽極應與正極Y相連，故B正確；
C．H₂NCONH₂在負極M上失電子發生氧化反應，生成氮氣、二氧化碳和水，電極反應式為H₂NCONH₂+H₂O-6e^-═CO₂↑+N₂↑+6H⁺，故C正確；
D．當N電極消耗0.25mol氧氣時，則轉移0.25×4=1.0mol電子，所以鐵電極增重$\frac{1.0}{2}$mol×64g/mol=32g，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了原電池原理以及電鍍原理，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，明確原電池正負極上得失電子、電解質溶液中陰陽離子移動方向即可解答，難度中等．