Question

19．磷酸鐵鋰電池結構如圖所示，左邊是磷酸鐵鋰電池材料為電池的正極，有鋁箔與電池一極連接；中間是聚合物隔膜，鋰離子可以通過而電子不能通過；右邊由石墨組成，銅箔與電池另一極連接，電池內(nèi)充滿電解質(zhì)．在充電過程中，LiFePO₄中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化，下列說法不正確的是（　　）

• A． 放電時，鋁箔所在電極為負極，銅箔所在電極為正極
• B． 放電時，電池反應式為：FePO₄+Li═LiFePO₄
• C． 充電時，Li⁺向陰極移動
• D． 充電時，陽極的電極反應式為：LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺

Answer 1

分析 充電時，LiFePO₄中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化，則鋁電極失電子發(fā)生氧化反應，為陽極，銅電極為陰極，陰極上鋰離子得電子發(fā)生還原反應，所以陽極反應式為LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺、陰極反應式為Li⁺+e^-=Li；放電時，正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反，據(jù)此分析解答．

解答 解：充電時，LiFePO₄中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化，則鋁電極失電子發(fā)生氧化反應，為陽極，銅電極為陰極，陰極上鋰離子得電子發(fā)生還原反應，所以陽極反應式為LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺、陰極反應式為Li⁺+e^-=Li，放電時，正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反，
A．充電時鋁電極為陽極、銅電極為陰極，則放電時，鋁電極為正極、銅電極為負極，故A錯誤；
B．放電時，負極上鋰失電子發(fā)生氧化反應、正極上磷酸鐵得電子發(fā)生還原反應，所以電池反應式為FePO₄+Li═LiFePO₄，故B正確；
C．充電時，陽離子向陰極移動，所以Li⁺向陰極移動，故C正確；
D．充電時，陽極上失電子發(fā)生氧化反應，所以陽極的電極反應式為：LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺，故D正確；
故選A．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高考高頻點，正確理解“充電時，LiFePO₄中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化”是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，知道離子移動方向，題目難度不大．