《2025年赢在微点化学》

【应用1】锂离子电池充、放电电池总反应为LiₓC₆ + Li₁₋ₓCoO₂$\underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftharpoons }}$LiCoO₂ + C₆，该电池充、放电的工作示意图如图。下列有关说法不正确的是（ ）

A. 该电池具有很高的比能量
B. 负极的反应式：LiₓC₆ - xe⁻ = xLi⁺ + C₆
C. 放电时，Li⁺从石墨晶体中脱出回到正极氧化物晶格中
D. 充电时，若转移1 mol e⁻，石墨电极将增重7x g

答案： 应用1 D 解析 锂是摩尔质量最小的金属元素，因此制成的电池具有很高的比能量，A项正确；从题中图示可知，放电时锂离子从石墨晶格中脱出，通过电解质迁移到层状正极表面后嵌入正极氧化物晶格中，C项正确；充电时，石墨(C₆)电极嵌入Li⁺变成LiₓC₆，电极反应式为xLi⁺ + C₆ + xe⁻ = LiₓC₆，石墨电极增重的质量就是Li⁺的质量，若转移1 mol e⁻，石墨电极将增多1 mol Li⁺，即增重7 g，D项错误。

【应用2】微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. a电极为正极，b电极为负极
B. 电子从b电极流出，经外电路流向a电极
C. HS⁻转化为SO₄²⁻的反应为HS⁻ + 4H₂O - 8e⁻ = SO₄²⁻ + 9H⁺
D. 若该电池中有0.2 mol O₂参加反应，则有0.2 mol H⁺通过质子交换膜

答案： 应用2 C 解析 根据装置图，通氧气一极为正极，或者根据氢离子移动的方向进行判断，氢离子移向正极，即b电极为正极，a电极为负极，A项错误；根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从a电极流出经外电路流向b电极，B项错误；根据装置图可知，HS⁻在硫氧化菌的作用下转化成SO₄²⁻，其反应为HS⁻ - 8e⁻ + 4H₂O = SO₄²⁻ + 9H⁺，C项正确；0.2 mol氧气参与反应，电路中转移电子的物质的量为0.2 mol×4 = 0.8 mol，即有0.8 mol H⁺通过质子交换膜，D项错误。