Question

5．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H₂O-CO₂混合气体制备H₂和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． X是电源的正极
• B． 阳极的反应式是：4OH^--4eˉ=2H₂O+O₂↑
• C． 总反应可表示为：H₂O+CO₂=H₂+CO+O₂
• D． 阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：1

Answer 1

分析 A．电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，根据与X极相连的电极产生的气体判断；
B．电解池阳极发生氧化反应，根据反应物结合化合价的变化分析；
C．根据图示以及电解的目的解答；
D．根据图示知：阴极产生H₂、CO，阳极产生氧气，结合C总的反应分析．

解答 解：A．根据图示知：与X相连的电极产生CO，电解H₂O-CO₂混合气体，二氧化碳得到电子生成一氧化碳，发生还原反应，电解池阴极发生还原反应，所以X是电源的负极，故A错误；
B．电解池阳极发生氧化反应，电解H₂O-CO₂混合气体制备H₂和CO，阳极：水失去电子生成氧气气，2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺，故B错误；
C．电解H₂O-CO₂混合气体制备H₂和CO，根据图示知：阴极产生H₂、CO，阳极产生氧气，所以总反应为：H₂O+CO₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂+CO+O₂，故C正确；
D．电解H₂O-CO₂混合气体制备H₂和CO，总反应为：H₂O+CO₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂+CO+O₂，阴极产生H₂、CO，阳极产生氧气，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2：1，故D错误；
故选C．

点评 本题考查电解知识，为高频考点，侧重于考查学生的综合运用能力，题目难度中等，注意基础知识的积累掌握，掌握电解池阳极发生氧化反应，阳极发生氧化反应为解答关键．