Question

磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性，具有较长的循环寿命，放电时的反应为：Li_xC₆＋Li_1－xFePO₄=6C＋LiFePO₄^-。某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列有关说法错误的是

A.放电时，Li^＋脱离石墨，该过程中碳元素化合价发生了变化

B.在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，其基态原子核外M层的两个电子自旋状态相反

C.PO₄^3-的水解方程式为PO₄^3-＋3H₂O⇌H₃PO₄＋3OH^－

D.石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子间存在共价键

Answer

C

【解析】

根据磷酸铁锂电池的切面图和总反应LixC6+Li1-xFePO4═6C+LiFePO4可知，铜箔为负极，负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+，铝箔为正极，正极反应式为Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极；充电时，装置为电解池，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。

A．原电池放电时，负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+，电解质中阳离子移向正极，即Li+脱离石墨，Li元素的化合价不变，则碳元素化合价一定发生了变化，故A正确；

B．根据对角线规则，在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，该元素基态原子核外M层电子2个电子的自旋状态相反，故B正确；

C．多元弱酸的阴离子分步水解，PO43-的水解方程式：PO43-+H2O⇌HPO42-+OH-，故C错误；

D．石墨属于混合晶体，层与层之间存在的是分子间作用力，层内碳原子间存在非极性共价键，故D正确；

故选C。