Question

在乏燃料后处理流程中，四价铀作为铀钚分离的还原剂己广泛使用。在UO₂(NO₃)-2HNO₃-N₂H₄。HNO₃体系下采用电解法制备四价铀，电解总反应为2UO₂²⁺+N₂H₅⁺+3H⁺ 2U⁴⁺+N₂↑+4H₂O，电解装置如图所示。下列说法正确的是

A.若转移4mol e^-，将有4mol H⁺透过质子交换膜

B.b极的电极反应式为UO₂²⁺＋2H₂O＋2e^－=U^4＋＋4OH^－

C.电解液中NO₃^-的移动方向：a→质子交换膜→b

D.当产生11.2 mL N₂时，同时生成U⁴⁺的质量为0.2389

Answer

A

【解析】

此装置为电解池模型，结合图像可知，a极接电源负极，为电解池阴极，UO22+在阴极得到电子，发生的电极反应为：UO22+＋2H2O＋2e－===U4＋＋4OH－，b接电源正极，为电解池阳极，N2H5在阳极得到电子，发生的电极反应为：N2H5+-4e－=== N2↑+5H+，H+经质子交换膜向阴极（a极）移动，据此可分析选项。

A．根据上述分析，电极a是阴极，电极b是阳极，电解池中阳离子向阴极移动，根据电荷守恒可知，导线中转移4mol e-，溶液中消耗4molH+，H+透过质子交换膜向阴极（a极）移动，A选项正确；

B．酸性环境下，b电极发生的反应为：N2H5+-4e－=== N2↑+5H+，B选项错误；

C．NO3-不能透过质子交换膜，C选项错误；

D．未注明标准状况，不能够准确计算，D选项错误；

答案选A。