Question

8．水系鋰電池具有安全、環保和價格低廉等優點成為當前電池研究領域的熱點．以釩酸鈉（NaV₃O₈）為正極材料的電極反應式為：NaV₃O₈+xLi⁺+xe^-═NaLi_xV₃O₈，則下列說法不正確的是（　　）

• A． 放電時，該電池的總反應為：xLi+NaV₃O₈═NaLi_xV₃O₈
• B． 充電過程中Li⁺從陽極向陰極遷移
• C． 充電過程中陽極的電極反應式為NaLi_xV₃O₈-xe^-═NaV₃O₈+xLi⁺，NaLi_xV₃O₈中釩的化合價發生變化
• D． 該電池可以用硫酸鈉溶液作電解質

Answer 1

分析 放電時，b電極Li作負極，電極反應式為Li-e^-═Li⁺，a作正極，電極反應式為NaV₃O₈+xLi⁺+xe^-=NaLi_xV₃O₈，則電池反應式為NaV₃O₈+xLi=NaLi_xV₃O₈，充電時，陰極、陽極電極反應式與負極、正極反應式正好相反，充電時，陽離子向陰極移動、陰離子向陽極移動，據此分析解答．

解答 解：放電時，b電極Li作負極，Li失電子發生氧化反應，電極反應式為Li-e^-═Li⁺，a作正極，電極反應式為NaV₃O₈+xLi⁺+xe^-=NaLi_xV₃O₈，則電池反應式為NaV₃O₈+xLi=NaLi_xV₃O₈，故A正確；
B．充電時，陽離子向陰極移動、陰離子向陽極移動，所以Li⁺從陽極向陰極遷移，故B正確；
C．充電時，陰極、陽極電極反應式與負極、正極反應式正好相反，所以陽極的電極反應式為NaLi_xV₃O₈-xe^-=NaV₃O₈+xLi⁺，NaLi_xV₃O₈中Na、O、Li元素化合價不變，則釩的化合價發生變化，失電子發生氧化反應，故C正確；
D．Li極易和水反應生成LiOH和氫氣，所以電池中不可以用硫酸鈉溶液作電解質溶液，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高考高頻點，明確原電池和電解池原理是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，知道物質的性質，題目難度中等．