高中 | 电解池原理 题目答案及解析

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选修四

第四章 电化学基础

第三节 电解池

电解池原理

某电池的正极材料为$\text{LiFeP}{{\text{O}}_{4}}$,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂$\text{LiS}{{\text{O}}_{2}}\text{C}{{\text{F}}_{3}}$,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将$\text{LiS}{{\text{O}}_{2}}\text{C}{{\text{F}}_{3}}$注入电池后充电补锂,过程中${{\left[ \text{S}{{\text{O}}_{2}}\text{C}{{\text{F}}_{3}} \right]}^{-}}$转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

${{\\left[ \\text{S}{{\\text{O}}_{2}}\\text{C}{{\\text{F}}_{3}} \\right]}^{-}}$在阳极失去电子

","

生成气体中含有氟代烃

","

过程中铁元素的价态降低

","

${{\\left[ \\text{S}{{\\text{O}}_{2}}\\text{C}{{\\text{F}}_{3}} \\right]}^{-}}$反应并离去是该电池保持原结构的原因

"]
[["C"]]

$\rm A$.充电时,$\rm Li^{+}$在阴极得电子生成$\rm Li$嵌入负极材料,$\rm [SO_{2}CF_{3}]^{-}$在阳极失去电子生成气体离去,$\rm A$正确;

$\rm B$$\rm [SO_{2}CF_{3}]^{-}$在阳极失去电子,反应为$\rm 2[SO_{2}CF_{3}]^{-}-2e^{-}=2SO_{2}+$ $\rm CF_{3}-CF_{3}$,生成气体中含有氟代烃$\rm CF_{3}-CF_{3}$$\rm B$正确;

$\rm C$.充电补锂时正极反应为$\rm 2[SO_{2}CF_{3}]^{-}-2e^{-}=2SO_{2}+$ $\rm CF_{3}-CF_{3}$,不涉及正极材料反应,铁元素价态不变,$\rm C$错误;

$\rm D$$\rm [SO_{2}CF_{3}]^{-}$反应后离去,维持电池原结构,$\rm D$正确;

故选:$\rm C$

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