Question

已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS= Fe +Li₂S，电解液为含LiPF₆·SO(CH₃)₂的有机溶液（Li⁺可自由通过）。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍，工作原理如图所示。

下列分析正确的是

A.X与电池的Li电极相连

B.电解过程中c(BaC1₂)保持不变

C.该锂离子电池正极反应为：FeS+2Li⁺+2e⁻ =Fe +Li₂S

D.若去掉阳离子膜将左右两室合并，则X电极的反应不变

Answer

C

【解析】

由反应FeS+2Li=Fe+Li2S可知，Li被氧化，应为原电池的负极，FeS被还原生成Fe，为正极反应，正极电极反应为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni，则电解池中：镀镍碳棒为阴极，即Y接线柱与原电池负极相接，发生还原反应，碳棒为阳极，连接电源的正极，发生氧化反应，据此分析解答。

A. 用该电池为电源电解含镍酸性废水，并得到单质Ni，镍离子得到电子、发生还原反应，则镀镍碳棒为阴极，连接原电池负极，碳棒为阳极，连接电源的正极，结合原电池反应FeS+2Li=Fe+Li2S可知，Li被氧化，为原电池的负极，FeS被还原生成Fe，为原电池正极，所以X与电池的正极FeS相接，故A错误；

B. 镀镍碳棒与电源负极相连、是电解池的阴极,电极反应Ni2++2e−=Ni，为平衡阳极区、阴极区的电荷，Ba2+和Cl−分别通过阳离子膜和阴离子膜移向1%BaCl2溶液中，使BaCl2溶液的物质的量浓度不断增大，故B错误；

C. 锂离子电池，FeS所在电极为正极，正极反应式为FeS+2Li++2e−═Fe+Li2S，故C正确；

D. 若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl−>OH−，则Cl−移向阳极放电：2Cl−−2e−=Cl2↑，电解反应总方程式会发生改变，故D错误；

答案选C。