Question

【题目】2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。某高能锂离子电池的反应方程式为(x＜1)。以该锂离子电池为电源、苯乙酮为原料制备苯甲酸的装置如图所示(苯甲酸盐溶液酸化后可以析出苯甲酸)。下列说法正确的是

A.电池放电时，Li+向b极移动

B.电池充电时，a极反应式为LiCoO2－xe－=Lil－xCoO2+xLi+

C.M为阳离子交换膜

D.生成苯甲酸盐的反应为+3IO→+ CHI3+2OH-

Answer 1

【答案】BD

【解析】

根据锂离子电池的反应方程式为Li1一xCoO2+Lix C6LiCoO2+C6 (x＜1)可知，放电时LixC6发生失去电子的氧化反应，LixC6所在电极为负极，电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6，则Li1一xCoO2所在电极为正极，电极反应式为xLi++xe-+L1-x CoO2═LiCoO2；根据电解池中物质转化：H2O→H2可知，电解池右侧为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，与原电池的负极相接，即b电极为原电池的负极、a电极为原电池的正极，电解池的左侧为电解池的阳极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为2I--2e-=I2，I2发生歧化反应生成IO-，离子方程式为I2+2OH-=I-+IO-+H2O，据此分析解答。

A．根据电解池中H2O→H2可知，电解池右侧为阴极，与原电池的负极相接，即b电极为原电池的负极，则a电极为原电池的正极，电池放电时为原电池，原电池中，阳离子向正极移动，则Li+向a极移动，故A错误；

B．根据分析，a电极为原电池的正极，电极反应式为xLi++xe-+L1-x CoO2═LiCoO2；电池充电时，a电极为电解池的阳极，电极反应式为LiCoO2－xe－=Lil－xCoO2+xLi+，故B正确；

C．由于阳极区还发生I2+2OH=I+IO+H2O的反应，反应条件为碱性，阴极反应式为2H2O+2e=2OH+H2↑，OH-应通过交换膜M进入阳极区，所以M为阴离子交换膜，故C错误；

D．根据图示，苯乙酮与IO发生氧化还原反应，生成苯甲酸盐和CHI3，苯乙酮被氧化，IO被还原，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应为+3IO→+ CHI3+2OH-，故D正确；

答案选BD。