Question

【题目】氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置，图2为电解尿素的碱性溶液制氢气的装置示意图电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极。

(1)图1中N型半导体为______填“正极”或“负极”

(2)该系统工作时，A极的电极反应式为______

(3)若A极产生，则此时B极产生______L标况下。

Answer 1

【答案】负极

【解析】

(1)电解池中，氮元素化合价升高产生氮气，则A极作阳极，氢元素化合价降低产生氢气，则B作阴极，阴极与电源的负极相连；
(2)为阳极，尿素在碱性条件失电子产生碳酸根、氮气、水；

(3)根据电路中转移电子数相等计算。

(1)电解尿素中，氮元素化合价由价变为0价，H元素化合价由价变为0价，则氮元素被氧化，氢元素被还原，所以生成氮气的电极A是阳极，生成氢气的电极B是阴极，与电源负极相连的是阴极，则图1中N型半导体为负极，P型半导体为正极，故答案为：负极；
(2)为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，故答案为：；

(3)若A极产生 ，氮气的物质的量为：，转移电子的物质的量为：，所以生成氢气的物质的量为：，则体积为：，故答案为：。