Question

16．已知高能锂电池的总反应式为：2Li+FeS═Fe+Li₂S[LiPF₆．SO（ CH₃）₂为电解质]，用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生标准状况下H₂ 4.48L．下列有关叙述不正确的是（　　）

• A． 从隔膜中通过的离子数目为0.4 N_A
• B． 若电解过程体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为4 mol/L
• C． A电极为阳极
• D． 电源正极反应式为：FeS+2Li⁺+2e^-═Fe+Li₂S

Answer 1

分析 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；甲连接原电池负极，A为阴极，生成氢气，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，结合电极方程式计算．

解答 解：A、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，正极方程式为FeS+2e^-=Fe+S^2-，甲连接原电池负极，A为阴极，生成氢气，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，n（H₂）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，转移0.4mol电子，生成0.4molOH^-，则隔膜H中通过的K⁺离子数为0.4mol，通过的离子数目为0.4 N_A，故A正确；
B、甲连接原电池负极，为阴极，生成氢气，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，n（H₂）=0.2mol，转移0.4mol电子，生成0.4molOH^-，则隔膜H中通过的K⁺离子数为0.4mol，c（OH^-）=$\frac{0.2L×2mol/L+0.4mol}{0.2L}$=4mol/L，即电解后甲池中溶液浓度为4 mol/L，故B正确；
C、A电极为阴极，故C错误；
D、FeS被还原生成Fe，为正极反应，正极方程式为FeS+2e^-=Fe+S^2-，故D正确．
故选C．

点评 本题考查了电解原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确离子交换膜的作用及阴阳极上发生的反应是解本题关键，计算量较大，题目难度中等．