如图,甲是利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中错误的是( )
A.乙装置中溶液颜色不变
B.铜电极应与Y相连接
C.M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
D.当N电极消耗0.25mol气体时,铜电极质量减少16g
D
【分析】
该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,在铁上镀铜,则铁为阴极,应与负极相连,铜为阳极应与正极相连。以此分析解答。
【详解】
A.在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,电解质的浓度不会发生变化,所以颜色不变,故A不符合题意;
B.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故B不符合题意;
C.CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故C不符合题意;
D.当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25 4=1.0mol电子,所以铁电极增重m=64g/mol=32g,故D符合题意;
故答案:D。
【点睛】
根据题给信息知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。
电镀:
(1)概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度。镀件(待镀金属制品)作阴极
(3)要求
如在铁制品表面上镀铜:
注意:理论上,电镀过程中电镀液的浓度保持不变。
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