Question

【题目】（1）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。

（2）氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢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。

①制H2时，连接_______________（填K1或者K2）。产生H2的电极反应式是_____________。

②改变开关连接方式，可得O2,写出制备氧气时电极3对应的电极反应式是_______________。

Answer 1

【答案】NaOH溶液 Na2CO3溶液 K1 2H2O+2e=H2↑+2OH NiOOH+H2O+ e=Ni(OH)2 + OH

【解析】

选择NaOH除去食盐水中的Mg2+，选择碳酸钠除去食盐水中的Ca2+，

(1)食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+,可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+,

(2)①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-，

故答案为：K1；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；

②电极3可分别连接K1或K2，①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极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NiOOHNi(OH)2的转化，且可循环使用，

故答案为：①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。