Question

19．磷酸铁锂电池结构如图所示，左边是磷酸铁锂电池材料为电池的正极，有铝箔与电池一极连接；中间是聚合物隔膜，锂离子可以通过而电子不能通过；右边由石墨组成，铜箔与电池另一极连接，电池内充满电解质．在充电过程中，LiFePO₄中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化，下列说法不正确的是（　　）

• A． 放电时，铝箔所在电极为负极，铜箔所在电极为正极
• B． 放电时，电池反应式为：FePO₄+Li═LiFePO₄
• C． 充电时，Li⁺向阴极移动
• D． 充电时，阳极的电极反应式为：LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺

Answer 1

分析 充电时，LiFePO₄中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化，则铝电极失电子发生氧化反应，为阳极，铜电极为阴极，阴极上锂离子得电子发生还原反应，所以阳极反应式为LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺、阴极反应式为Li⁺+e^-=Li；放电时，正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反，据此分析解答．

解答 解：充电时，LiFePO₄中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化，则铝电极失电子发生氧化反应，为阳极，铜电极为阴极，阴极上锂离子得电子发生还原反应，所以阳极反应式为LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺、阴极反应式为Li⁺+e^-=Li，放电时，正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反，
A．充电时铝电极为阳极、铜电极为阴极，则放电时，铝电极为正极、铜电极为负极，故A错误；
B．放电时，负极上锂失电子发生氧化反应、正极上磷酸铁得电子发生还原反应，所以电池反应式为FePO₄+Li═LiFePO₄，故B正确；
C．充电时，阳离子向阴极移动，所以Li⁺向阴极移动，故C正确；
D．充电时，阳极上失电子发生氧化反应，所以阳极的电极反应式为：LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺，故D正确；
故选A．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高考高频点，正确理解“充电时，LiFePO₄中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化”是解本题关键，难点是电极反应式的书写，知道离子移动方向，题目难度不大．