Question

13．英國《自然》雜志近期報道了一種用泡沫石墨烯（C_n）作正極材料的新型鋁離子電池，其放電時的工作原理如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． 放電時，若外電路中轉移1mol電子，則負極質量減少9g
• B． 充電時，石墨烯作陽極
• C． 充電時，陰極的電極反應式為AlCl₄^-+3e^-═Al+4Cl^-
• D． 放電時，正極的電極反應式為C_n（AlCl₄^-）+e^-═C_n+AlCl₄^-

Answer 1

分析 由示意圖可知放電時鋁是活潑的金屬，鋁是負極，被氧化生成Al₂Cl₇^-，電極方程式為Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，正極反應為3C_n[AlCl₄]+3e^-=3C_n+3AlCl₄^-，充電時，石墨烯為陽極，陽極發(fā)生氧化反應，電解方程式為C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，陰極發(fā)生還原反應，電極方程式為4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，以此解答該題．

解答 解：A、放電時，鋁是活潑的金屬鋁是負極，失去1mol電子溶解$\frac{1}{3}$mol鋁，負極質量減少9g，故A正確；
B、充電時，石墨烯為陽極，陽極發(fā)生氧化反應，電解方程式為C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，故B正確；
C、充電時，石墨烯為陽極，鋁為陰極，陰極發(fā)生還原反應，電極方程式為4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故C錯誤；
D、放電時，正極與陽極相連，得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：C_n+AlCl₄^--e^-═C_nAlCl₄，故D正確；
故選C．

點評 本題考查學生二次電池的工作原理以及原電池和電解池的工作原理知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．