Question

16．已知高能鋰電池的總反應式為：2Li+FeS═Fe+Li₂S[LiPF₆．SO（ CH₃）₂為電解質]，用該電池為電源進行如圖的電解實驗，電解一段時間測得甲池產生標準狀況下H₂ 4.48L．下列有關敘述不正確的是（　　）

• A． 從隔膜中通過的離子數目為0.4 N_A
• B． 若電解過程體積變化忽略不計，則電解后甲池中溶液濃度為4 mol/L
• C． A電極為陽極
• D． 電源正極反應式為：FeS+2Li⁺+2e^-═Fe+Li₂S

Answer 1

分析 由反應FeS+2Li=Fe+Li₂S可知，Li被氧化，應為原電池的負極，FeS被還原生成Fe，為正極反應；甲連接原電池負極，A為陰極，生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，結合電極方程式計算．

解答 解：A、由反應FeS+2Li=Fe+Li₂S可知，Li被氧化，應為原電池的負極，FeS被還原生成Fe，為正極反應，正極方程式為FeS+2e^-=Fe+S^2-，甲連接原電池負極，A為陰極，生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，n（H₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，轉移0.4mol電子，生成0.4molOH^-，則隔膜H中通過的K⁺離子數為0.4mol，通過的離子數目為0.4 N_A，故A正確；
B、甲連接原電池負極，為陰極，生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，n（H₂）=0.2mol，轉移0.4mol電子，生成0.4molOH^-，則隔膜H中通過的K⁺離子數為0.4mol，c（OH^-）=$\frac{0.2L×2mol/L+0.4mol}{0.2L}$=4mol/L，即電解后甲池中溶液濃度為4 mol/L，故B正確；
C、A電極為陰極，故C錯誤；
D、FeS被還原生成Fe，為正極反應，正極方程式為FeS+2e^-=Fe+S^2-，故D正確．
故選C．

點評 本題考查了電解原理，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，明確離子交換膜的作用及陰陽極上發生的反應是解本題關鍵，計算量較大，題目難度中等．