Question

（1）海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力．鋰是制造化學(xué)電源的重要原料．如LiFePO₄電池中某電極的工作原理如圖：
該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li⁺的固體材料．放電時該電極是電池的

 

極（填“正”或“負(fù)”），該電極反應(yīng)式為

 

．
（2）用此電池電解含有0.1mol/L CuSO₄和0.1mol/L NaCl的混合溶液100mL，假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02mol e^-，且電解池的電極均為惰性電極，陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

 

L．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）在原電池放電時，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子確定正負(fù)極，根據(jù)反應(yīng)物、生成物書寫電極反應(yīng)式；
（2）由離子放電順序可知，電解含有0.01molCuSO₄和0.01molNaCl的混合溶液100ml，陽極上氯離子和氫氧根離子放電生成氯氣和氧氣，2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上銅離子得電子，以此計算．

解答： 解：（1）放電時，該裝置是原電池，F(xiàn)e元素化合價由+3價變?yōu)?2價，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電極是正極，
電極反應(yīng)式為FePO₄+e^-+Li⁺=LiFePO₄，
故答案為：正；FePO₄+e^-+Li⁺=LiFePO₄；
（2）電解含有0.01mol CuSO₄和0.01molNaCl的混合溶液100mL，電路中轉(zhuǎn)移了0.02mol e^-，依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒分析判斷；
陽極：2Cl^--2e ^-=Cl₂↑，
   0.01mol  0.01mol   0.005mol
      4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
0.01mol 0.01mol     0.0025mol
陰極：Cu²⁺+2e^-=Cu
    0.01mol  0.02mol
所以陽極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L；
故答案為：0.168．

點評：本題考查了化學(xué)電源新型電池，熟悉元素化合價是解本題關(guān)鍵，根據(jù)圖片中得失電子判斷正負(fù)極，再結(jié)合圖片書寫電極反應(yīng)式，注意根據(jù)電子守恒計算，題目難度不大．