Question

13．最近加拿大滑鐵盧大學(xué)的科學(xué)家在鋰硫（Li---S）電池技術(shù)上取得了一項(xiàng)重大突破，一種鋰硫電池裝置如圖所示，其中的聚六氟丙烯（HFP）隔膜只允許Li⁺通過(guò)，已知放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i₂S₆+10Li═6Li₂S，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 放電時(shí)，Li⁺向負(fù)極移動(dòng)
• B． 充電時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加
• C． 放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)時(shí)為S₆^2--10e^-═6S^2-
• D． 可用LiCl水溶液代替HFP隔膜

Answer 1

分析 根據(jù)電池反應(yīng)式知，放電時(shí)，Li元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，則Li是負(fù)極，S電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e^-=Li⁺，正極電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，充電時(shí)，陽(yáng)極、陰極電極反應(yīng)式與正極、負(fù)極電極反應(yīng)式正好相反，Li性質(zhì)較活潑，極易和水反應(yīng)生成LiOH和氫氣，放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，據(jù)此分析解答．

解答 解：根據(jù)電池反應(yīng)式知，放電時(shí)，Li元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，則Li是負(fù)極，S電極是正極，負(fù)極反應(yīng)式為 Li-e^-=Li⁺，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，充電時(shí)，陽(yáng)極、陰極電極反應(yīng)式與正極、負(fù)極電極反應(yīng)式正好相反，
A．放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以鋰離子向正極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．充電時(shí)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為6Li₂S-10e^-=Li₂S₆+10Li⁺，陽(yáng)極質(zhì)量減少，陰極電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i⁺+e^-=Li，所以陰極質(zhì)量增加，故B正確；
C．放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，故C錯(cuò)誤；
D．Li極易和水反應(yīng)生成LiOH和氫氣，從而導(dǎo)致S₆^2-無(wú)法反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池，為高考高頻點(diǎn)，側(cè)重考查原電池原理及電極反應(yīng)式的書寫，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式書寫，易錯(cuò)選項(xiàng)是D．