题目内容
美国IBM公司设计出了一款新型锂空气电池，其原理就是通过吸入空气与设备内的锂离子发生反应，进行能量的提供．因其独特的放电方式，也称呼吸式电池．负极采用金属锂条，负极的电解液采用含有锂盐的有机电解液．中间设有用于隔开正极和负极的锂离子固体电解质．正极的水性电解液使用碱性水溶性凝胶，与由微细化碳和廉价氧化物催化剂形成的正极组合．如图所示．下列说法不正确的是（ ）| A、负极反应：Li-e-=Li+，金属锂以锂离子（Li+）的形式溶于有机电解液，电子供应给导线．溶解的锂离子（Li+）穿过固体电解质移到正极的水性电解液中 |
| B、正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，在正极的水性电解液中与锂离子（Li+）结合生成水溶性氢氧化锂（LiOH），并能实现锂元素的循环 |
| C、在负极的有机电解液和空气极的水性电解液之间，用只能通过锂离子的固体电解质隔开，以防止两电解液发生混合，而且能促进电池发生反应 |
| D、锂-空气电池至今都未普及，原因是它存在致命缺陷，即固体反应生成物氧化锂（Li2O）在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止 |
考点：化学电源新型电池
专题：电化学专题
分析：放电时，该装置是原电池，锂易失电子而作负极，电极反应式为Li-e-=Li+，根据图知，该原电池为碱性电池，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，充电时，锂电极得电子作阴极，与原电池负极相连，电解熔融氢氧化锂时，阴极上得电子发生还原反应．
解答：
解：A．根据离子移动方向知，锂失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Li-e-=Li+，金属锂以锂离子（Li+）的形式溶于有机电解液，电子供应给导线．溶解的锂离子（Li+）穿过固体电解质移到正极的水性电解液中，故A正确；
B．正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，在正极的水性电解液中与锂离子（Li+）结合生成水溶性氢氧化锂（LiOH），并能实现锂元素的循环，故B错误；
C．锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能让金属锂与水性电解液直接接触，在负极的有机电解液和空气极的水性电解液之间，用只能通过锂离子的固体电解质隔开，以防止两电解液发生混合，而且能促进电池发生反应，故C正确；
D．在锂-空气电池中，由于放电反应生成的并非是固体的Li2O，而是容易溶解在水性电解液中的LiOH，故D错误；
故选D．
B．正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，在正极的水性电解液中与锂离子（Li+）结合生成水溶性氢氧化锂（LiOH），并能实现锂元素的循环，故B错误；
C．锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能让金属锂与水性电解液直接接触，在负极的有机电解液和空气极的水性电解液之间，用只能通过锂离子的固体电解质隔开，以防止两电解液发生混合，而且能促进电池发生反应，故C正确；
D．在锂-空气电池中，由于放电反应生成的并非是固体的Li2O，而是容易溶解在水性电解液中的LiOH，故D错误；
故选D．
点评：本题考查了原电池和电解池原理，根据阴阳离子的移动方向确定正负极，明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键．
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|
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