Question

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎授予三位開發(fā)鋰離子電池的科學(xué)家。某高能鋰離子電池的反應(yīng)方程式為(x＜1)。以該鋰離子電池為電源、苯乙酮為原料制備苯甲酸的裝置如圖所示(苯甲酸鹽溶液酸化后可以析出苯甲酸)。下列說法正確的是

A.電池放電時，Li+向b極移動

B.電池充電時，a極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－=Lil－xCoO2+xLi+

C.M為陽離子交換膜

D.生成苯甲酸鹽的反應(yīng)為+3IO→+ CHI3+2OH-

Answer 1

【答案】BD

【解析】

根據(jù)鋰離子電池的反應(yīng)方程式為Li1一xCoO2+Lix C6LiCoO2+C6 (x＜1)可知，放電時LixC6發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，LixC6所在電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為LixC6-xe-=xLi++C6，則Li1一xCoO2所在電極為正極，電極反應(yīng)式為xLi++xe-+L1-x CoO2═LiCoO2；根據(jù)電解池中物質(zhì)轉(zhuǎn)化：H2O→H2可知，電解池右側(cè)為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，與原電池的負(fù)極相接，即b電極為原電池的負(fù)極、a電極為原電池的正極，電解池的左側(cè)為電解池的陽極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2，I2發(fā)生歧化反應(yīng)生成IO-，離子方程式為I2+2OH-=I-+IO-+H2O，據(jù)此分析解答。

A．根據(jù)電解池中H2O→H2可知，電解池右側(cè)為陰極，與原電池的負(fù)極相接，即b電極為原電池的負(fù)極，則a電極為原電池的正極，電池放電時為原電池，原電池中，陽離子向正極移動，則Li+向a極移動，故A錯誤；

B．根據(jù)分析，a電極為原電池的正極，電極反應(yīng)式為xLi++xe-+L1-x CoO2═LiCoO2；電池充電時，a電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－=Lil－xCoO2+xLi+，故B正確；

C．由于陽極區(qū)還發(fā)生I2+2OH=I+IO+H2O的反應(yīng)，反應(yīng)條件為堿性，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH+H2↑，OH-應(yīng)通過交換膜M進(jìn)入陽極區(qū)，所以M為陰離子交換膜，故C錯誤；

D．根據(jù)圖示，苯乙酮與IO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成苯甲酸鹽和CHI3，苯乙酮被氧化，IO被還原，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)為+3IO→+ CHI3+2OH-，故D正確；

答案選BD。