Question

13．最近加拿大滑鐵盧大學的科學家在鋰硫（Li---S）電池技術上取得了一項重大突破，一種鋰硫電池裝置如圖所示，其中的聚六氟丙烯（HFP）隔膜只允許Li⁺通過，已知放電時電池總反應為Li₂S₆+10Li═6Li₂S，下列說法正確的是（　　）

• A． 放電時，Li⁺向負極移動
• B． 充電時，陽極質量減小，陰極質量增加
• C． 放電時，正極的電極反應時為S₆^2--10e^-═6S^2-
• D． 可用LiCl水溶液代替HFP隔膜

Answer 1

分析 根據電池反應式知，放電時，Li元素化合價由0價變為+1價，則Li是負極，S電極是正極，負極反應式為Li-e^-=Li⁺，正極電極反應式為Li₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，充電時，陽極、陰極電極反應式與正極、負極電極反應式正好相反，Li性質較活潑，極易和水反應生成LiOH和氫氣，放電時，陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，據此分析解答．

解答 解：根據電池反應式知，放電時，Li元素化合價由0價變為+1價，則Li是負極，S電極是正極，負極反應式為 Li-e^-=Li⁺，正極反應式為Li₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，充電時，陽極、陰極電極反應式與正極、負極電極反應式正好相反，
A．放電時，陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，所以鋰離子向正極移動，故A錯誤；
B．充電時，陽極電極反應式為6Li₂S-10e^-=Li₂S₆+10Li⁺，陽極質量減少，陰極電極反應式為Li⁺+e^-=Li，所以陰極質量增加，故B正確；
C．放電時，正極上得電子發生還原反應，正極電極反應式為Li₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，故C錯誤；
D．Li極易和水反應生成LiOH和氫氣，從而導致S₆^2-無法反應，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高考高頻點，側重考查原電池原理及電極反應式的書寫，難點是電極反應式書寫，易錯選項是D．