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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为 LixC6 + Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是( )

A.充电时 a 极接外电源的负极

B.放电时Li+在电解质中由b极向a极迁移

C.充电时若转移0.02 mol电子,石墨电极将减重0.14 g

D.该废旧电池进行放电处理有利于锂在石墨极回收

【答案】B

【解析】

放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6LixC6(可看成单质锂和碳)为负极,Li的化合价升高变成Li+,则Li1-xCoO2为正极,Co元素的化合价降低,Co元素的原子得到电子,原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,充电则是放电的逆过程。

A. 放电时a(Li1-xCoO2)为正极得到电子,充电是逆过程,a极应失去电子作电解池的阳极,阳极接外加电源的正极,A错误;

B. 放电时,石墨极(b)LixC6失去电子为负极,则Li1-xCoO2(a)为正极,在原电池中阳离子移向正极,即Li+在电解质中由b极向a极迁移,B正确;

C. 充电时,石墨(C6)电极变成LixC6,电极反应式为:xLi++C6+xe-═LixC6,则石墨(C6)电极增重的质量就是参加反应的锂离子的质量,根据关系式:xLi+ xe- 可知,若转移0.02mole-,反应的锂离子为0.02molLi+,即增重0.14gC错误;

D. 放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2 ,负极反应为LixC6-xe-═xLi++C6,该废旧电池进行放电处理有利于锂在LiCoO2极回收,D错误。

答案为B

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