Question

5．在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 陰極的反應(yīng)式是：H₂O+2e^-=H₂+O^2-、CO₂+2e^-=CO+O^2-
• B． X是電源的負(fù)極
• C． 總反應(yīng)可表示為：H₂O+CO₂=H₂+CO+O₂
• D． 陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1：1

Answer 1

分析 A．電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)物結(jié)合化合價(jià)的變化分析；
B．電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)與X極相連的電極產(chǎn)生的氣體判斷；
C．根據(jù)圖示以及電解的目的解答；
D．根據(jù)圖示知：陰極產(chǎn)生H₂、CO，陽極產(chǎn)生氧氣，結(jié)合總的反應(yīng)分析．

解答 解：A．電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO，陰極：水中的氫原子得到電子生成氫氣，H₂O+2e^-═H₂↑+O^2-，二氧化碳得到電子生成一氧化碳，CO₂+2e^-═CO+O^2-，故A正確；
B．根據(jù)圖示知：與X相連的電極產(chǎn)生CO，電解H₂O-CO₂混合氣體，二氧化碳得到電子生成一氧化碳，發(fā)生還原反應(yīng)，電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以X是電源的負(fù)極，故B正確；
C．電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO，根據(jù)圖示知：陰極產(chǎn)生H₂、CO，陽極產(chǎn)生氧氣，所以總反應(yīng)為：H₂O+CO₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂+CO+O₂，故C正確；
D．電解H₂O-CO₂混合氣體制備H₂和CO，總反應(yīng)為：H₂O+CO₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂+CO+O₂，陰極產(chǎn)生H₂、CO，陽極產(chǎn)生氧氣，陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是2：1，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于考查學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，題目難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握，掌握電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)為解答關(guān)鍵．