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图所示的循环系统实现光分解水制氢（a、b、c、d均为惰性电极）。反应过程中所需的电能由太

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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图所示的循环系统实现光分解水制氢（a、b、c、d均为惰性电极）。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。下列说法正确的是

A．电极M为光电池的正极

B．d的电极反应式为2H2O + 4e- = 4H+ + O2↑

C．光催化反应池中反应的离子方程式为2Fe3++ 2I-2Fe2+ + I2

D．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·min-1，则循环系统中溶液的流量为L·mol -1

答案

D

解析

电解池的阳极阴离子放电，发生氧化反应，阴极阳离子放电，发生还原反应。从电解池A的产物可以推断出：a极是阴极，因此光电池M极是负极，故A错；因为A、B 电池串联，b、c相连，均是阳极，则d是阴极，在d电极上发生：Fe³⁺ +e^- = Fe²⁺，故B错；光催化反应池中反应的离子方程式应为2Fe²⁺ + I₂2Fe³⁺ + 2I^-，故C错；光催化反应生成I-的速率υ(I^-)=υ(Fe³⁺)="c" mol·min^－1。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，则有：a mol·L^－1×Q－b mol·L^－1×Q=" c" mol·min^－1即
故D正确。