Question

【题目】（1）某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：

①若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为____B极的Fe发生_____腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）

②若开始时开关K与b连接，则装置内总反应的离子方程式为______；根据此时的装置，判断下列说法正确的是_____(填序号)

a. 溶液中Na＋向A极移动

b. 从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

c. 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

d. 若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子

（2）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：

①已知该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的_____极（填“正”或“负”），该电极反应式为_____。

②用此电池电解含有0.1mol/LCuSO4和0.1mol/LNaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.02mole－，且电解池的电极均为惰性电极，则阳极产生的气体在标准状况下的体积是_____L。

Answer 1

【答案】O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 吸氧 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ b 正 FePO4+e-+Li+=LiFePO4 0.168L

【解析】

（1）①若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极、石墨为正极；

②若开始时开关K与b连接，构成电解池，石墨作阳极；

（2）①根据图示，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4；

②根据离子的放电顺序，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑；

（1）①若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极、石墨为正极，电解质为中性，属于Fe的吸氧腐蚀，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－；

②若开始时开关K与b连接，构成电解池，石墨作阳极，阳极氯离子失电子生成氯气、阴极氢离子得电子生成氢气，则装置内总反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；a. 原电池中阳离子移向阴极，所以溶液中Na＋向B极移动，故a错误；

b. A是阳极，生成氯气，所以从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故b正确；

c. 电解饱和食盐水放出氢气和氯气，所以反应一段时间后加适量氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度，故c错误；

d.溶液中通过离子移动导电，溶液中没有电子移动，故d错误。

（2）①根据图示，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4，所以FePO4是负极，电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4；

②0.1 mol/LCuSO4和0.1 mol/LNaCl的混合溶液100 mL含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，当电路中转移了0.02 mole-时，生成氯气0.005mol，转移0.001mol电子，利用电子守恒生成氧气0.0025mol，所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L。