Question

某新型二次鋰離子電池結構如右圖，電池內部是固體電解質，充電、放電時允許Li⁺在其間通過（圖中電池內部“→”表示放電時Li⁺的遷移方向）．充電、放電時總反應可表示為：Li_1-xCoO₂+Li_xC₆

充電

放電

LiCoO₂+6C，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、充電時陰極電極反應：Li_xC₆-xe^-═6C+xLi⁺
• C、放電時負極電極反應：LiCoO₂-xe^-═Li_1-xCoO₂+xLi⁺
• D、外電路有0.1mol e^-通過，發生遷移的Li⁺的質量為0.7g

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：根據電池內部鋰離子移動方向知，C作正極，LiCoO₂為負極，
A．電子從負極沿導線流向正極；
B．充電時，陰極上得電子發生還原反應；
C．放電時，負極上失電子發生氧化反應；
D．根據電子和鋰離子的關系式計算．

解答： 解：A．根據電池內部鋰離子移動方向知，C是原電池正極，LiCoO₂為負極，電子從LiCoO₂沿導線流向正極C，則外電路上的“→”表示放電時的電子方向，故A錯誤；
B．充電時，陰極上得電子發生還原反應，電極反應式為Li_1-xCoO₂+xLi⁺+xe^-=LiCoO₂，故B錯誤；
C．放電時負極上失電子發生氧化反應，電極反應式為LiCoO₂-xe^-=Li_1-xCoO₂+xLi⁺，故C正確；
D．放電時負極的電極反應為：LiCoO₂-xe^-=Li_1-xC_OO₂+xLi⁺
                            xmol      7xg
                            0.1mol    0.7g
所以外電路有0.1mole^-通過，發生遷移的Li⁺的質量為0.7g，故D正確．
故選CD．

點評：本題考查了化學電源新型電池，正確理解題意是解本題關鍵，根據鋰離子移動方向確定正負極，再結合電池反應式中元素化合價變化來分析解答，難點是電極反應式的書寫，難度中等．