10. 我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl₂生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是

A. b电极反应式为

B. 离子交换膜为阴离子交换膜

C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜

D. 海水为电解池补水的速率为

【答案】D

【解析】

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【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H₂O+2e-=H₂↑+2OH^-，阳极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，电池总反应为2H₂O2H₂↑+O₂↑，据此解答。

【详解】A.b电极反应式为b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正确;

B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B正确;

C.电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确;

D.由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为，则补水的速率也应是，故D错误;

答案选D。

编辑：小徐