Question

清华大学王晓琳教授首创三室棋电解法制备LiOH，其工作原理如下图所示，下列说法正确的是

   

A. X电极连接电源负极

B. N为阳离子交换膜

C. Y电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

D. 制备2.4 g LiOH产生的H₂在标准状况下为2.24 L

Answer

B

【解析】A．根据以上分析，X极导出的是硫酸，则X极应为水电离出的氢氧根放电，则X极为阳极，应与电源正极相连，故A错误；B．由图可知LiOH从最右侧导出，则Li+需通过N进入最右侧，故N为阳离子交换膜，故B正确；C．Y极导出的LiOH，则Y极是水电离出的氢离子放电生成氢气，阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C错误；D．制备2.4 g LiOH，n（OH-）==0.1mol，阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则n（H2）=0.05mol，为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误；故选B。

点睛：明确各个电极上发生的反应、各个区域电解质溶液成分是解本题的关键，该电解池实质是电解水，根据图知，Y极导出的LiOH，则Y极是水电离出的氢离子放电生成氢气，阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，氢氧根浓度增大，故Y为电解池的阴极；X极导出的是硫酸，则X极应为水电离出的氢氧根放电，则X极为阳极，阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。