Question

【題目】如圖是電解水制高純氫的示意圖，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)，連接K2

B.連接K1時(shí)，電極Ⅰ附近堿性減弱

C.制O2時(shí)，電極Ⅲ的反應(yīng)為：NiOOH＋e＋H2O＝Ni(OH)2＋OH－

D.通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1和K2，可使電極Ⅲ循環(huán)使用

Answer 1

【答案】CD

【解析】

該裝置為電解池，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1或K2電解水，可交替得到H2和O2，在電解池中，陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合到K2時(shí)，所形成的電解池中，電極II為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O，氧氣在電極II生成，此時(shí)電極III為陰極，NiOOH中Ni為+3價(jià)，Ni(OH)2中Ni為+2價(jià)，則NiOOH是反應(yīng)物，Ni(OH)2是生成物；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合到K1時(shí)，電極III為陽(yáng)極，NiOOH是生成物，Ni(OH)2是反應(yīng)物，電極I為陰極，陰極反應(yīng)式為：2H2O + 2e- = H2↑+2OH-，氫氣在電極I生成，據(jù)此解答。

該裝置為電解池，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1或K2電解水，可交替得到H2和O2，在電解池中，陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合到K2時(shí)，所形成的電解池中，電極II為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：4OH- - 4e- = O2↑ + 2H2O，氧氣在電極II生成，此時(shí)電極III為陰極，NiOOH中Ni為+3價(jià)，Ni(OH)2中Ni為+2價(jià)，則NiOOH是反應(yīng)物，Ni(OH)2是生成物；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合到K1時(shí)，電極III為陽(yáng)極，NiOOH是生成物，Ni(OH)2是反應(yīng)物，電極I為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O + 2e- = H2↑+2OH-，氫氣在電極I生成。

A. 由以上分析可知，H2在陰極生成，連接到K1時(shí)，電極I為陰極，得到的氣體為氫氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B. 連接K1時(shí)，電極Ⅰ為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O + 2e- = H2+2OH-，則電極附近堿性增強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C. 氧氣在電極II生成，開(kāi)關(guān)閉合到K2，此時(shí)電極III為陰極，電極Ⅲ的反應(yīng)為：NiOOH＋e＋H2O＝Ni(OH)2＋OH-，C項(xiàng)正確；

D. 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合到K2時(shí)，電極III為陰極，電極III反應(yīng)式為：NiOOH＋e＋H2O＝Ni(OH)2＋OH-；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合到K1時(shí)，電極III為陽(yáng)極，電極III反應(yīng)式為：Ni(OH)2 - e＋OH-=NiOOH＋H2O，則通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1和K2，可使電極Ⅲ循環(huán)使用，D項(xiàng)正確；

答案選CD。