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【题目】已知某高能锂离子电池的总反应为:2Li+FeS= Fe +Li2S,电解液为含LiPF6·SO(CH3)2的有机溶液(Li+可自由通过)。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍,工作原理如图所示。

下列分析正确的是

A.X与电池的Li电极相连

B.电解过程中c(BaC12)保持不变

C.该锂离子电池正极反应为:FeS+2Li++2e =Fe +Li2S

D.若去掉阳离子膜将左右两室合并,则X电极的反应不变

【答案】C

【解析】

由反应FeS+2Li=Fe+Li2S可知,Li被氧化,应为原电池的负极,FeS被还原生成Fe,为正极反应,正极电极反应为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni,则电解池中:镀镍碳棒为阴极,即Y接线柱与原电池负极相接,发生还原反应,碳棒为阳极,连接电源的正极,发生氧化反应,据此分析解答。

A. 用该电池为电源电解含镍酸性废水,并得到单质Ni,镍离子得到电子、发生还原反应,则镀镍碳棒为阴极,连接原电池负极,碳棒为阳极,连接电源的正极,结合原电池反应FeS+2Li=Fe+Li2S可知,Li被氧化,为原电池的负极,FeS被还原生成Fe,为原电池正极,所以X与电池的正极FeS相接,故A错误;

B. 镀镍碳棒与电源负极相连、是电解池的阴极,电极反应Ni2++2e=Ni,为平衡阳极区、阴极区的电荷,Ba2+和Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向1%BaCl2溶液中,使BaCl2溶液的物质的量浓度不断增大,故B错误;

C. 锂离子电池,FeS所在电极为正极,正极反应式为FeS+2Li++2e═Fe+Li2S,故C正确;

D. 若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序Cl>OH,则Cl移向阳极放电:2Cl2e=Cl2↑,电解反应总方程式会发生改变,故D错误;

答案选C。

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