Question

15．Li-SOCl₂電池是一種優(yōu)質(zhì)高效的電池，常放在心臟起搏器中，電池的總反應(yīng)可表示為4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂，回答下列問題：
（1）電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為2SOCl₂+4Li⁺+4e^-=4LiCl+S+SO₂．
（2）該電池必須在惰性環(huán)境中組裝，原因是鋰是活潑金屬，易與H₂O、O₂反應(yīng)；SOCl₂也可與水反應(yīng)．
（3）若含金屬鋰6.9g的電池質(zhì)量為mg，平均電壓為nV，則該電池的比能量為$\frac{2.68×1{0}^{4}n}{m}$W•h•kg^-1（用含m、n的代數(shù)式、系數(shù)用科學記數(shù)法表示，結(jié)果保留三位有效數(shù)字；比能量=$\frac{電池輸出電能}{電池質(zhì)量}$，1W•h=3.6×10³J，法拉第常數(shù)F=96500c•mol^-1）

Answer 1

分析 （1）Li失電子為負極，SOCl₂為正極；
（2）根據(jù)鋰的活潑性以及SOCl₂的性質(zhì)分析；
（3）6.9g金屬鋰為1mol，完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為1mol，根據(jù)W=UIt=UQ=nQ，Q=F×轉(zhuǎn)移電子數(shù)，比能量=$\frac{電池輸出電能}{電池質(zhì)量}$計算．

解答 解：（1）Li失電子為負極，SOCl₂為正極，正極上SOCl₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)方程式知，SOCl₂得電子生成LiCl、S、SO₂，其正極的電極方程式為：2SOCl₂+4Li⁺+4e^-=4LiCl+S+SO₂；
故答案為：2SOCl₂+4Li⁺+4e^-=4LiCl+S+SO₂；
（2）鋰和鈉是同一主族的元素，性質(zhì)具有相似性，鈉和空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)，所以鋰和空氣中的氧氣、水蒸氣也能反應(yīng)；SOCl₂也可與水反應(yīng)，所以組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行．
故答案為：鋰是活潑金屬，易與H₂O、O₂反應(yīng)；SOCl₂也可與水反應(yīng)；
（3）6.9g金屬鋰為1mol，完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為1mol，W=UIt=UQ=nQ，Q=F×轉(zhuǎn)移電子數(shù)，比能量=$\frac{電池輸出電能}{電池質(zhì)量}$=$\frac{F×n}{m×1{0}^{-3}×3.6×1{0}^{3}}$=$\frac{2.68×1{0}^{4}n}{m}$W•h•kg^-1；
故答案為：$\frac{2.68×1{0}^{4}n}{m}$．

點評 本題考查了新型化學電源，題目難度中等，注意把握題干中的信息以及原電池的正負判斷極和電極方程式的書寫方法，側(cè)重于考查學生的分析能力和計算能力．