Question

如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H₂NCONH₂，氮元素显−3价)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是

A．H^＋透过质子交换膜由右向左移动

B．铜电极应与X相连接

C．M电极的反应式：H₂NCONH₂＋H₂O−6e⁻CO₂↑＋N₂↑＋6H^＋

D．当N电极消耗0.5 mol气体时，则铁电极增重32 g

Answer

C

【解析】本题考查了原电池、电解池原理的应用。由图甲O2生成H2O ，可知N为正极，M为负极；在原电池中阳离子向正极移动，所以H十应移向正极，由左向右移动，故A错；利用此装置的电能在铁上镀铜，则铜电极失电子为阳极，与电源正极相连，所以铜电极应与Y相连接，故B错；尿素失电子生成CO2和N2，碳元素化合价没有变化，1 mol尿素失去6 mol电子，再根据原子守恒和电荷守恒可得M电极的反应式：H2NCONH2＋H2O−6e−CO2↑＋N2↑＋6H＋，故C正确；N电极为氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4e−+4H+2H2O，由电极反应式可知，N电极消耗0.5 mol氧气时，转移2 mol电子，则铁电极析出1 mol铜，质量增重应为64 g，故D错。