Question

15．磷酸鐵鋰電池應用廣泛．該鋰電池將鋰嵌入碳材料，含Li⁺導電固體為電解質；電解質中遷移介質是一種有機聚合物，其單體之一M結構簡式如圖：電池反應為：LiC₆+FePO₄$?_{充電}^{放電}$LiFePO₄+6C，下列說法正確的是（　　）

• A． 放電時，體系中的Li⁺向負極移動
• B． 放電時，FePO₄作正極發生氧化反應
• C． 充電時，與電源正極相連的電極反應為：LiFePO₄-e^-═Li⁺+FePO₄
• D． 1 mol有機物M與足量NaOH溶液反應，消耗2 mol NaOH

Answer 1

分析 A．放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；
B．放電時，Fe元素化合價由+3價變為+2價；
C．充電時，與電源正極相連的電極是陽極，陽極上失電子發生氧化反應；
D．該物質中酯基水解生成的羧基和碳酸都能和氫氧化鈉發生反應．

解答 解：A．放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，所以放電時，體系中的Li⁺向正極移動，故A錯誤；
B．放電時，Fe元素化合價由+3價變為+2價，所以Fe元素得電子發生還原反應，故B錯誤；
C．充電時，與電源正極相連的電極是陽極，陽極上失電子發生氧化反應，電極反應式為LiFePO₄-e^-═Li⁺+FePO₄，故C正確；
D．該物質中酯基水解生成的羧基和碳酸都能和氫氧化鈉發生反應，所以1 mol有機物M與足量NaOH溶液反應，消耗3mol NaOH，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學電源新型電池及有機物結構和性質，明確化學電源中各個電極上發生的反應是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，注意D中該物質水解生成碳酸，為易錯點．