Question

14．磷酸鐵鋰電池具有高效率輸出、可快速充電、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，其工作原理如圖．M電極是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li⁺的高分子材料，隔膜只允許Li⁺通過(guò)，電池反應(yīng)式為L(zhǎng)i_xC₆+Li_1-xFeO₄$?_{充電}^{放電}$LiFePO₄+6C．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 放電時(shí)Li⁺從右邊移向左邊
• B． 放電時(shí)M是負(fù)極，電極反應(yīng)式為：C₆^x--xe^-═6C
• C． 充電時(shí)電路中通過(guò)0.5mol電子，消耗36gC
• D． 充電時(shí)N極連接電源的正極，電極反應(yīng)式為：LiFePO₄-xe^-═Li_1-xFeO₄+xLi⁺

Answer 1

分析 根據(jù)電池反應(yīng)式知，M為負(fù)極，反應(yīng)式為L(zhǎng)i_xC₆-xe^-=6C+xLi⁺，N為正極，反應(yīng)式為L(zhǎng)i_1-xFeO₄+xLi⁺+xe^-=LiFePO₄，充電時(shí)，陰極、陽(yáng)極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反，根據(jù)二次電池的工作原理結(jié)合原電池和電解池的工作原理來(lái)回答．

解答 解：A、放電時(shí)陽(yáng)離子移向正極N，所以Li⁺從左邊移向右邊，故A錯(cuò)誤；
B、放電時(shí)，M是負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Li_xC₆-xe^-=6C+xLi⁺，故B錯(cuò)誤；
C、充電時(shí)，M極連接電源的負(fù)極，反應(yīng)式為6C+xLi⁺+xe^-=Li_xC₆，所以電路中通過(guò)0.5mol電子，消耗$\frac{36}{x}$gC，故C錯(cuò)誤；
D、充電時(shí)，N極連接電源的正極，電極反應(yīng)式與正極相反，則反應(yīng)式為：LiFePO₄-xe^-═Li_1-xFeO₄+xLi⁺，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池，側(cè)重考查原電池和電解池原理，明確充放電各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫，題目難度不大．