Question

近年来，随着工业、科技的迅速发展，氢气的用途越来越广，对氢气纯度的要求也越来越高，高纯氢的制备成为热点。利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的工作示意图如下，该装置通过控制开关连接K₁或K₂，可交替得到H₂和O₂，下列叙述不正确的是

A.开关连接K₁时，“电极1”一端产生氢气

B.产生氧气的电极反应为：4OH^－－4e^－=2H₂O+O₂↑

C.开关连接K₁或K₂时，“电极3”上NiOOH和Ni(OH)₂相互转化，实现循环使用

D.开关与K₁相连时，“电极3”的反应为：Ni(OH)₂+OH^－+e^－=NiOOH+H₂O

Answer

D

【解析】

电解水生成氢气和氧气，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，连接K1电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，连接K2电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，制氧气时补充电极2消耗的OH-，实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化，且可循环使用，以此解答该题。

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，则应连接K1，电极方程式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，故A正确；

B．阳极发生氧化反应，氢氧根离子被氧化生成氧气，电极方程式为4OH−−4e−═2H2O+O2↑，故B正确；

C．电极3可分别连接K1或K2，分别发生氧化、还原反应，实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化，可循环使用，故C正确；

D．开关与K1相连时，“电极3”发生氧化反应，电极方程式为：Ni(OH)2−e−+OH−=NiOOH+H2O，故D错误；

答案选D。