Question

10、某新型二次鋰離子電池結(jié)構(gòu)如右圖，電池內(nèi)部是固體電解質(zhì)，充電、放電時允許Li⁺在其間通過（圖中電池內(nèi)部“→”表示放電時Li⁺的遷移方向．充電、放電時總反應(yīng)可表示為：LiCoO₂+6CLi_1-xC_OO₂+Li_xC₆．下列說法正確的是（ ）

A．外電路上的“→”表示放電時的電流方向
B．充電時發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是Li_xC₆
C．放電時負(fù)極的電極反應(yīng)為：LiCoO₂-xe^-=Li_1-xC_OO₂+xLi⁺
D．外電路有0.1mole^-通過，發(fā)生遷移的Li⁺的質(zhì)量為0.7x g

Answer 1

【答案】分析：A、放電時，該裝置是原電池，原電池工作時，外電路上電流從正極流向負(fù)極．
B、充電時，得電子化合價降低的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)．
C、放電時，負(fù)極上失電子化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)．
D、根據(jù)電子和鋰離子的關(guān)系式計算．
解答：解：A、根據(jù)LiCoO₂+6CLi_1-xC_OO₂+Li_xC₆知，放電時，電極LiCoO₂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極，碳棒作正極，外電路上電流從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極，所以外電路上的“→”表示放電時的電子方向，故A錯誤．
B、根據(jù)LiCoO₂+6CLi_1-xCoO₂+Li_xC₆知，充電時，Li_1-xCoO₂ 中Co元素得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是Li_1-xCoO₂，故B錯誤．
C、放電時，負(fù)極上LiCoO₂失電子化合價升高生成Li_1-xC_OO₂和Li⁺，所以電極反應(yīng)式為LiCoO₂-xe^-=Li_1-xC_OO₂+xLi⁺，故C正確．
D、放電時負(fù)極的電極反應(yīng)為：LiCoO₂-xe^-=Li_1-xC_OO₂+xLi⁺
                                   xmol       7xg
                                   0.1mol     0.7g
  所以外電路有0.1mole^-通過，發(fā)生遷移的Li⁺的質(zhì)量為0.7g，故D錯誤．
故選C．
點(diǎn)評：本題以新型電池為載體考查了原電池和電解池原理，難度較大，能根據(jù)電池反應(yīng)式正確判斷原電池和電解池反應(yīng)是解本題的關(guān)鍵．