Question

9．在固態金屬氧化物電解池中，高溫共電解H₂O～CO₂混合氣體制備H₂和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． X是電源的負極
• B． 陰極的反應式是：H₂O+2eˉ═H₂+O^2-
• C． 總反應可表示為：H₂O+CO₂═H₂+CO+O₂
• D． 陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是2：1

Answer 1

分析 A．電解池陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應，根據與X極相連的電極產生的氣體判斷；
B．電解池陰極發生還原反應，根據反應物結合化合價的變化分析；
C．根據圖示以及電解的目的解答；
D．根據圖示知：陰極產生H₂、CO，陽極產生氧氣，結合C總的反應分析．

解答 解：A．根據圖示知：與X相連的電極產生CO，電解H₂O-CO₂混合氣體，二氧化碳得到電子生成一氧化碳，發生還原反應，電解池陰極發生還原反應，所以X是電源的負極，故A正確；
B．電解池陰極發生還原反應，電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO，陰極：水中的氫原子得到電子生成氫氣，H₂O+2e^-═H₂↑+O^2-，二氧化碳得到電子生成一氧化碳，CO₂+2e^-═CO+O^2-，故B錯誤；
C．電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO，根據圖示知：陰極產生H₂、CO，陽極產生氧氣，所以總反應為：H₂O+CO₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂+CO+O₂，故C正確；
D．電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO，總反應為：H₂O+CO₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂+CO+O₂，陰極產生H₂、CO，陽極產生氧氣，陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是2：1，故D正確；
故選B．

點評 本題考查電解知識，側重于考查學生的綜合運用能力，題目難度中等，注意基礎知識的積累掌握，掌握電解池陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應為解答關鍵．