Question

6．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性．锂离子电池放电时的电极反应式为：
负极反应：C₆Li-xe^-═C₆Li_1-x+xLi⁺（C₆Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）
正极反应：Li_1-xMO₂+xLi⁺+x e^-═LiMO₂（LiMO₂表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（　　）

• A． 锂离子电池充电时电池反应为C₆Li+Li_1-xMO₂═LiMO₂+C₆Li_1-x
• B． 电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锌所消耗的质量最小
• C． 锂离子电池放电时电池内部Li⁺向负极移动
• D． 锂离子电池充电时阴极反应为C₆Li_1-x+xLi⁺+x e^-═C₆Li

Answer 1

分析 A．充电时电池反应式为放电电池反应式相反；
B．根据m=nM计算其质量；
C．放电时，电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
D．充电时，阴极上得电子发生还原反应，与放电时负极电极反应式相反．

解答 解：A．充电时电池反应式为放电电池反应式相反，放电时电池反应式为C₆Li+Li_1-xMO₂=C₆Li_1-x+LiMO₂，则充电时电池反应式为C₆Li_1-x+LiMO₂=C₆Li+Li_1-xMO₂，故A错误；
B．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol 电子，消耗这几种金属的物质的量分别是1mol、0.5mol、1mol、0.5mol，根据m=nM知，消耗其质量分别是7g、32.5g、108g、103.5g，所以消耗Li质量最小，比能量最大，故B错误；
C．放电时，电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Li⁺向正极移动，故C错误；
D．充电时，阴极上得电子发生还原反应，与放电时负极电极反应式相反，则电极反应式为C₆Li_1-x+xLi⁺+xe^-═C₆Li，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池和电解池原理，明确蓄电池中正负极与阳极、阴极电极反应式关系是解本题关键，结合电池内部阴阳离子移动方向即可解答，题目难度不大．