高中 | 原电池工作原理 题目答案及解析

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选修四

第四章 电化学基础

第一节 原电池

原电池工作原理

为了从海水中提取锂,某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变,每运行一段时间后,将电极$\rm 1$$\rm 4$取下互换,电极$\rm 2$$\rm 3$取下互换,实现锂的富集。

下列说法不正确的是$(\qquad)$

["

电路中电子的流向随着电极互换而改变

","

理论上,电极$\\rm 1$与电极$\\rm 4$的质量之和保持不变

","

电极$\\rm 2$上发生的反应为:$\\rm{Ag-}{{\\text{e}}^{-}}\\text{=A}{{\\text{g}}^{+}}$

","

理论上,电路通过$\\rm 1\\;\\rm mol$电子时,有$\\rm 1\\;\\rm mol\\;\\rm Li$富集在右侧电解液中

"]
[["AC"]]

为从海水中提取锂,电极$\rm 1$的电极反应式为:$\rm FePO_{4}+e^{-}+Li^{+}=LiFePO_{4}$,则电极$\rm 1$为阴极,则电极$\rm 2$为阳极,电极$\rm 3$为阴极,电极$\rm 4$为阳极,在电极$\rm 4$上发生氧化反应:$\rm LiFePO_{4}-e^{-}=Li^{+}+FePO_{4}$,实现了锂的提取。

$\rm A$.保持电源正负极不变,则电子流向不变,故$\rm A$错误;

$\rm B$.由分析可知,通过相同电量,电极$\rm 1$上附着的$\rm Li^{+}$的量和电极$\rm 4$上失去的$\rm Li^{+}$的量相等,所以理论上,电极$\rm 1$与电极$\rm 4$的质量之和保持不变,故$\rm B$正确;

$\rm C$.由分析可知,电极$\rm 2$为阳极,海水中有$\rm Cl^{-}$,则电极$\rm 2$的电极反应式为:$\rm Ag-e^{-}+Cl^{-}=AgCl$,故$\rm C$错误;

$\rm D$.根据电子守恒,电路中各处的电量相等,所以理论上,电路通过$\text{1\;\rm mol}$电子时,有$\text{1\;\rm mol\;\rm L}{{\text{i}}^{+}}$富集在右侧电解液中,故$\rm D$正确。

故选:$\rm AC$

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