题目内容
利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示
的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe3+等可循环使用。
⑴写出电解池A、电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式。
⑵若电解池A中生成3.36 L H2（标准状况），试计算电解池B中生成Fe2+的物质的量。
⑶若循环系统处于稳定工作状态时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol?L－1和b mol?L－1，光催化反应生成Fe3+的速率为c mol?L－1，循环系统中溶液的流量为Q（流量为单位时间内流过的溶液体积）。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q。
（1） 电解池A：2H++2I-
H2↑+I2
电解池B：4Fe3++2H2O O2↑+4H++4Fe2+
催化反应池：2Fe2++I2
2Fe3++2I-
（2）
转移电子物质的量为
因为电解池A、B是串联电解池，电路中转移的电子数目相等。
所以，
答：电解池B中生成Fe2+的物质的量为0。300mol.
（3）根据化学反应
光催化反应生成
的速率
电解池A中消耗I-的速率应等于光催化反应池中生成I-的速率
答：溶液的流量Q为。
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