Question

4．充电宝基本都由聚合物锂电池作为储电单元，它本身就是一个聚合物锂电池的储电装置，通过IC芯片进行电压的调控，再通过连接电源线充电或储电后将贮存的电量释放出来．
已知：①甲品牌充电宝属于锂钒氧化物凝胶电池，其电池总反应为
V₂O₅+xLi$?_{充电}^{放电}$LixV₂O₅
②乙品牌充电宝工作原理如图所示，该电池的总反应式为Li_1-xMnO₂+Li_xC₆$?_{充电}^{放电}$LiMnO₂+C₆（Li_xC₆表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）：
请回答下列问题：
（1）甲品牌充电宝放电时，正极的电极反应式为V₂O₅+xe^-+xLi⁺═Li_xV₂O₅
（2）图中K与N相接时，负极的电极反应式为Li_xC₆-xe^-═xLi⁺+C₆，Li⁺由B区迁移到A区（填写“A”或“B”）
（3）图中K与M相接时，阳极的电极反应式为LiMnO₂-xe^-═Li_1-xMnO₂+xLi⁺．

Answer 1

分析 （1）该反应中Li元素化合价由0价变为+1价，V元素化合价由+5价变为+$\frac{10-x}{2}$价，放电时，Li是负极，电极反应式为xLi-xe^-═xLi⁺，正极反应式为V₂O₅+xe^-+xLi⁺═Li_xV₂O₅；
（2）当K与N相接时，该装置是原电池，B为负极，A为正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
（3）当K与M相接时，该装置是电解池，A为阳极，阳极上失电子发生氧化反应，B为阴极，发生还原反应．

解答 解：（1）该反应中Li元素化合价由0价变为+1价，V元素化合价由+5价变为+$\frac{10-x}{2}$价，放电时，Li是负极，电极反应式为xLi-xe^-═xLi⁺，正极反应式为V₂O₅+xe^-+xLi⁺═Li_xV₂O₅，故答案为：V₂O₅+xe^-+xLi⁺═Li_xV₂O₅；
（2）K与N相接时，B极为负极，该电极反应式为：Li_xC₆-xeˉ=C₆+xLi⁺，K与N相接时，A为正极，B为负极，Li⁺由B极区迁移到A极区，
故答案为：Li_xC₆-xe^-═xLi⁺+C₆； B；A；
（3）当K与M相接时，该装置是电解池，A为阳极，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：LiMnO₂-xeˉ=Li_1-xMnO₂+xLi⁺，
故答案为：LiMnO₂-xe^-═Li_1-xMnO₂+xLi⁺．

点评 本题以新型电池为载体考查原电池和电解池原理，明确原电池和电解池电极上得失电子即可解答，注意原电池放电时，阴阳离子的移动方向，为易错点．