Question

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

A.制H2時，開關連接K2

B.產生H2的電極3反應式是NiOOH+ e- + H2O = Ni(OH)2 +OH-

C.電極1與電極2產生的氣體的物質的量比為1:2

D.電極3在開關連接K1， K2時分別發生了氧化反應和還原反應

Answer 1

【答案】D

【解析】

電解水生成氫氣和氧氣，O元素化合價升高，H元素化合價降低，則氧氣在陽極生成，氫氣在陰極生成，電極3可分別連接K1或K2，分別發生氧化、還原反應，實現NiOOHNi(OH)2的轉化，且可循環使用，據此分析解答。

A．電解水生成氫氣和氧氣，氧氣在陽極生成，氫氣在陰極生成，制H2時，開關應連接K1，氫氣在電極1(陰極)放出，故A錯誤；

B．開關應連接K1，氫氣在電極1(陰極)放出，此時電極3為陽極，發生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故B錯誤；

C．開關應連接K1，電極1為陰極，產生氫氣，開關應連接K2，電極2為陽極，產生氧氣，根據得失電子守恒，生成的氣體的物質的量比為2∶1，故C錯誤；

D．電極3可分別連接K1或K2，分別為陽極和陰極，發生氧化反應、還原反應，故D正確；

故選D。