Question

13．最近加拿大滑铁卢大学的科学家在锂硫（Li---S）电池技术上取得了一项重大突破，一种锂硫电池装置如图所示，其中的聚六氟丙烯（HFP）隔膜只允许Li⁺通过，已知放电时电池总反应为Li₂S₆+10Li═6Li₂S，下列说法正确的是（　　）

• A． 放电时，Li⁺向负极移动
• B． 充电时，阳极质量减小，阴极质量增加
• C． 放电时，正极的电极反应时为S₆^2--10e^-═6S^2-
• D． 可用LiCl水溶液代替HFP隔膜

Answer 1

分析 根据电池反应式知，放电时，Li元素化合价由0价变为+1价，则Li是负极，S电极是正极，负极反应式为Li-e^-=Li⁺，正极电极反应式为Li₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，Li性质较活泼，极易和水反应生成LiOH和氢气，放电时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，据此分析解答．

解答 解：根据电池反应式知，放电时，Li元素化合价由0价变为+1价，则Li是负极，S电极是正极，负极反应式为 Li-e^-=Li⁺，正极反应式为Li₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，
A．放电时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以锂离子向正极移动，故A错误；
B．充电时，阳极电极反应式为6Li₂S-10e^-=Li₂S₆+10Li⁺，阳极质量减少，阴极电极反应式为Li⁺+e^-=Li，所以阴极质量增加，故B正确；
C．放电时，正极上得电子发生还原反应，正极电极反应式为Li₂S₆+10Li⁺+10e^-=6Li₂S，故C错误；
D．Li极易和水反应生成LiOH和氢气，从而导致S₆^2-无法反应，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高考高频点，侧重考查原电池原理及电极反应式的书写，难点是电极反应式书写，易错选项是D．