Question

【題目】氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。可利用太陽(yáng)能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如下。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.制H2時(shí)，開(kāi)關(guān)連接K2

B.產(chǎn)生H2的電極3反應(yīng)式是NiOOH+ e- + H2O = Ni(OH)2 +OH-

C.電極1與電極2產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量比為1:2

D.電極3在開(kāi)關(guān)連接K1， K2時(shí)分別發(fā)生了氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)

Answer 1

【答案】D

【解析】

電解水生成氫氣和氧氣，O元素化合價(jià)升高，H元素化合價(jià)降低，則氧氣在陽(yáng)極生成，氫氣在陰極生成，電極3可分別連接K1或K2，分別發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)NiOOHNi(OH)2的轉(zhuǎn)化，且可循環(huán)使用，據(jù)此分析解答。

A．電解水生成氫氣和氧氣，氧氣在陽(yáng)極生成，氫氣在陰極生成，制H2時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)連接K1，氫氣在電極1(陰極)放出，故A錯(cuò)誤；

B．開(kāi)關(guān)應(yīng)連接K1，氫氣在電極1(陰極)放出，此時(shí)電極3為陽(yáng)極，發(fā)生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故B錯(cuò)誤；

C．開(kāi)關(guān)應(yīng)連接K1，電極1為陰極，產(chǎn)生氫氣，開(kāi)關(guān)應(yīng)連接K2，電極2為陽(yáng)極，產(chǎn)生氧氣，根據(jù)得失電子守恒，生成的氣體的物質(zhì)的量比為2∶1，故C錯(cuò)誤；

D．電極3可分別連接K1或K2，分別為陽(yáng)極和陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，故D正確；

故選D。