Question

【题目】在乏燃料后处理流程中，四价铀作为铀钚分离的还原剂已广泛使用。在UO2(NO3)2—HNO3—N2H4·HNO3体系下采用电解法制备四价铀，电解总反应为2UO+N2H+3H+2U4++N2↑+4H2O，电解装置如图所示。下列说法正确的是（ ）

A.电解液中NO的移动方向：a极→质子交换膜→b极

B.b极的电极反应式为UO＋2H2O＋2e-=U4+＋4OH-

C.若转移4mole-，将有4molH+透过质子交换膜

D.当产生11.2mLN2时，同时生成U4+的质量为0.238g

Answer 1

【答案】C

【解析】

由装置可知，电极a与负极相连，为阴极，电解质溶液为酸性，根据总反应可知电极反应为：2UO+4e-+4H+=2U4++2H2O，电极b与正极相连，为阳极，b电极的反应式为N2H-4e-=N2↑+5H+。

A．质子交换膜只允许氢离子通过，硝酸根无法通过质子交换膜，故A错误；

B．电极b与电源正极相连，所以b为阳极，失电子发生氧化反应，根据电解总反应可知b电极的反应式为N2H-4e-=N2↑+5H+，故B错误；

C．电解池中阳离子应向阴极移动，所以阳极产生的氢离子会向阴极迁移，结合电荷守恒可知，导线中(外电路)转移4mol电子，则有4mol H+透过质子交换膜，故C正确；

D．未标明气体状态，不能计算，故D错误；

故答案为C。