Question

3．自然界中金屬硫化物之間存在原電池反應，下圖所示裝置中電極I為方鉛礦（PbS），電極Ⅱ為含有方鉛礦的硫鐵礦，當有電解質溶液按如圖所示方向流經該裝置時，電流表指針偏轉．若電極Ⅱ質量不斷減少，a處溶液中加入KSCN溶液未出現紅色，加入CuSO₄溶液未出現黑色沉淀．下列有關說法中正確的是（　　）

• A． 工業上利用該原理富集鐵
• B． 電極Ⅱ作正極
• C． 溶液流經該裝置后pH增大
• D． 該裝置負極的電極反應為FeS₂^-15e^-+8H₂O=Fe³⁺+2SO₄^2-+16H⁺

Answer 1

分析 當有電解質溶液按如圖所示方向流經該裝置時，電流表指針偏轉．若電極Ⅱ質量不斷減少，說明電極Ⅱ為原電池負極，電極Ⅰ為正極，a處溶液中加入KSCN溶液未出現紅色，證明無鐵離子生成，加入CuSO₄溶液未出現黑色沉淀，證明無硫離子生成，硫鐵礦中硫元素被氧化生成硫酸，負極電極反應為：FeS₂-14e^-+8H₂O=Fe²⁺+2SO₄^2-+16H⁺，據此分析選項．

解答 解：A．當有電解質溶液按如圖所示方向流經該裝置時，電流表指針偏轉．若電極Ⅱ質量不斷減少為原電池負極，負極電極反應為FeS₂-14e^-+8H₂O=Fe²⁺+2SO₄^2-+16H⁺，亞鐵離子濃度增大，原電池工作過程中富集亞鐵離子，故A正確；
B．電極Ⅱ質量不斷減少，說明電極Ⅱ為原電池負極，故B錯誤；
C．負極電極反應生成氫離子溶液PH減小，故C錯誤；
D．上述原電池的電極反應FeS₂-14e^-+8H₂O=Fe²⁺+2SO₄^2-+16H⁺，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查了原電池原理、電極反應和電解過程中溶液酸堿性的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．