Question

19．近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂一铜空气燃料电池．该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu₂O+H₂O═2Cu+2Li⁺+2OH^-，下列说法不正确的是（　　）

• A． 放电时，Li⁺透过固体电解质向Cu极移动
• B． 整个反应过程中，铜相当于催化剂
• C． 通空气时，铜被氧化，表面产生Cu₂O
• D． Li电极减轻7g时，至少需消耗空气5.6L（标准状况）

Answer 1

分析 放电时，锂失电子作负极，Cu上O₂得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e^-═Li⁺，正极上电极反应式为Cu₂O+H₂O+2e^-=2Cu+2OH^-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答．

解答 解：A．放电时，阳离子向正极移动，则Li⁺透过固体电解质向Cu极移动，故A正确；
B．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu₂O，放电时Cu₂O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故B正确；
C．放电过程为2Li+Cu₂O+H₂O═2Cu+2Li⁺+2OH^-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu₂O，故C正确；
D．电子守恒和电极反应计算，Li-e^-═Li⁺，4Cu+O₂=2Cu₂O，O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，Li电极减轻7g时物质的量=$\frac{7g}{7g/mol}$=1mol，消耗氧气0.25mol，空气物质的量=0.25mol×5=1.25mol，至少需消耗空气1.25mol×22.4L/mol=2.8L，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了原电池原理，明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，题目难度中等，注意把握Cu在整个过程中的作用．