水電解反應所產生的氫氣(\mathrm{H_2})與氧氣(\mathrm{O_2}),可分別作為燃料與醫療用途。為了瞭解電解質與電極材料對於水電解反應的影響,小安利用NaOH、\mathrm{Na_2SO_4}、\mathrm{KNO_3} 與 \mathrm{NaNO_3} 作為電解質,搭配白金、不鏽鋼與石墨作為電極,設計了一系列水電解實驗,並將結果整理成表3 與圖5;表3 為水電解實驗氣體生成體積,圖5 為水電解實驗的電流效率。電流效率表示所流通的電流中,有多少比例實際進行水電解反應。
表3 顯示使用不鏽鋼當作電極,並搭配 \mathrm{KNO_3} 或是 \mathrm{NaNO_3} 作為電解質時,產氫的電流效率均低於 10%,小安推測這可能是 \mathrm{NO_3^-} 陰離子被還原成 \mathrm{NH_2OH}。寫出在鹼性水溶液下,此還原反應的半反應式。(2 分)
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