Question

1．最近中美研究人員發(fā)明了一種可快速充電放電的鋁離子電池，該電池電解質(zhì)為離子液體，離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機陽離子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-組成的離子液體作電解液，放電過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 放電時，負極發(fā)生：2AlCl₄^--e^-=Al₂Cl₇^-+Cl^-
• B． 放電時，電路中每流過3mol電子，正極減少27g
• C． 充電時，泡沫石墨極與外電源的負極相連
• D． 充電時，陰極發(fā)生：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-

Answer 1

分析 放電時鋁為負極，被氧化生成Al₂Cl₇^-，負極反應(yīng)：方程式為Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，其逆過程就是充電時的陰極反應(yīng)4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-；正極反應(yīng)為3C_n[AlCl₄]+3e^-=3C_n+3AlCl₄^-，其逆過程就是充電時的陽極反應(yīng)：C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，以此解答該題．

解答 解：A．放電時，鋁是活潑的金屬鋁是負極，鋁發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋁離子，鋁離子與AlCl₄^-結(jié)合生成Al₂Cl₇^-，所以電極反應(yīng)式為：Al-3e^-+7AlCl₄^-═4Al₂Cl₇^-，故A錯誤；
B．放電時，正極上AlCl₄^-進入溶液，負極上Al失電子，則電路中每流過3mol電子，負極減少27g，故B錯誤；
C．充電時正極與外接電源的正極相連，則泡沫石墨極與外電源的正極相連，故C錯誤；
D．充電時，Al₂Cl₇在陰極得電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即陰極發(fā)生：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故D正確；
故選D．

點評 本題考查學(xué)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，為高頻考點，側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查，屬于綜合知識的考查，難度中等，注意把握電極的判斷方法和電極方程式的書寫．