Question

3．LiOH是制备锂离子电池的材料，可由电解法制备．工业上利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液．下列说法正确的是（　　）

• A． B极区电解液为LiCl溶液
• B． 电极每产生22.4L气体，电路中转移2mole^-
• C． 电解过程中Li⁺迁移入B电极区、OH^-迁移入A电极区
• D． 电解池中总反应方程式为：2LiCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2LiOH

Answer 1

分析 电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，由图可知，右侧生成氢气，则B中氢离子放电，可知B为阴极，在B中制备LiOH，Li⁺由A经过阳离子交换膜向B移动；A中为LiCl溶液，氯离子放电生成氯气，据此分析解答．

解答 解：电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，由图可知，右侧生成氢气，则B中氢离子放电，可知B为阴极，在B中制备LiOH，Li⁺由A经过阳离子交换膜向B移动；A中为LiCl溶液，氯离子放电生成氯气，
A．通过以上分析知，B极区电解液为LiOH溶液，故A错误；
B．温度和压强未知，无法计算其物质的量，所以无法计算转移电子物质的量，故B错误；
C．Li⁺向阴极移动，即由A经过阳离子交换膜向B移动，OH^-向阳极移动，但是阳离子交换膜不允许氢氧根离子移入A电极区，故C错误；
D．电解池的阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子，电解的总反应方程式为：2LiCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2LiOH，故D正确；
故选D．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，正确判断阴阳极及各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，易错选项是B，注意气体摩尔体积适用范围和适用条件，题目难度不大．