Question

【题目】氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。下列说法正确的是（ ）

A.制H2时，开关连接K2

B.产生H2的电极3反应式是NiOOH+ e- + H2O = Ni(OH)2 +OH-

C.电极1与电极2产生的气体的物质的量比为1:2

D.电极3在开关连接K1， K2时分别发生了氧化反应和还原反应

Answer 1

【答案】D

【解析】

电解水生成氢气和氧气，O元素化合价升高，H元素化合价降低，则氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，电极3可分别连接K1或K2，分别发生氧化、还原反应，实现NiOOHNi(OH)2的转化，且可循环使用，据此分析解答。

A．电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，制H2时，开关应连接K1，氢气在电极1(阴极)放出，故A错误；

B．开关应连接K1，氢气在电极1(阴极)放出，此时电极3为阳极，发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故B错误；

C．开关应连接K1，电极1为阴极，产生氢气，开关应连接K2，电极2为阳极，产生氧气，根据得失电子守恒，生成的气体的物质的量比为2∶1，故C错误；

D．电极3可分别连接K1或K2，分别为阳极和阴极，发生氧化反应、还原反应，故D正确；

故选D。