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11.2015年4月,由中美科學家共同完成的“快速充放電鋁離子電池”,具有高效耐用、可超快充電、可燃性低、成本低等特點.該電池以金屬鋁作為負極,三維結構的泡沫石墨材料為正極,AlCl4-可在其中或在脫嵌,由有機離子 (EMI+不參與反應)Al2Cl7-和AlCl4-組成的離子液體做電解質溶液,該電池放電時的原理如圖所示,下列說法正確的是( �。�
A.放電時,負極的電極反應式:Al-3e-+7AlCl4-═Al2C17-
B.充電過程中,AlCl4-脫嵌并從陰極向陽極遷移
C.充電過程中陽極的電極反應式為:Cn+AlCl4--e-═Cn,其中C的化合價升高
D.該離子液體也可用于鋼制品上電鍍鋁,但陰極材料要換成鍍件

分析 由示意圖可知放電時鋁為負極,被氧化生成Al2Cl7-,電極方程式為Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,正極反應為3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,電解時陽極發(fā)生氧化反應,電解方程式為Cn+AlCl4--e-═Cn[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,被氧化生成Al2Cl7-,電極方程式為Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,故A錯誤;
B.根據電池放電時正極反應3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-可知AlCl4-脫嵌,充電過程相反則是嵌入,故B錯誤;
C.充電過程中陽極發(fā)生氧化反應,電極反應式為:Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],C的化合價升高,故C錯誤;
D.該電池電解時陰極發(fā)生還原反應,電極方程式為4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,所以該離子液體也可用于鋼制品上電鍍鋁,但陰極材料要換成鍍件鋼制品,故D正確;
故選D.

點評 本題考查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,側重學生的分析能力的考查,屬于綜合知識的考查,有一定難度.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:計算題

1.解答下列問題:
(1)現有34g某氣體,摩爾質量為17g•mol-1,則:
①該氣體為2 mol.
②該氣體所含分子數為2 NA
③該氣體在標準狀況下的體積為44.8 L.
(2)若要配制100mL 0.1mo1•L-1Na2SO4溶液,需稱量Na2SO4的質量為1.42g,從所配制溶液中取出5mL,則取出溶液的物質的量濃度為0.1mo1•L-1
(3)將標準狀況下2240mL氨完全溶于水配成100mL溶液,氨水中NH3的物質的量濃度為1 mol•L-1.(不考慮NH3與H2O的反應)
(4)4.5g H2O與0.25 mol H2SO4所含的分子數相等,它們所含氧原子數之比是1:4.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

2.如圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g25.00%的NaCl溶液、足量的CuCl2溶液和100g10.00%的H2SO4溶液,電極均為石墨電極.

接通電源,經過一段時間后,甲中b電極上得到有刺激性氣味的氣體,其體積為2.24L(標準狀況下).據此回答問題:
(1)電源的M端為負極.
(2)甲燒杯中電極b上發(fā)生的電極反應為2Cl--2e-=Cl2
(3)乙燒杯中電極c的析出的質量是6.4g.
(4)丙燒杯中發(fā)生反應的化學方程式為2H2O_2H2↑+O2↑.
(5)電解前后甲燒杯中溶液的pH變化情況是變大(選填:“變大”、“變小”或“不變”)簡述其原因是甲中電解氯化鈉溶液是電解水和氯化鈉,溶液中生成NaOH的濃度增大,pH變大.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列反應中,屬于取代反應的是(  )
A.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.乙烷在空氣中燃燒
C.乙烯使氯水褪色D.乙烷與氯氣在光照下顏色變淺

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列氣體中能形成酸雨的是( �。�
A.N2B.COC.SO2D.O3

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.已知有如下反應:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,該反應中被氧化與被還原的原子數之比為(  )
A.1:6B.6:1C.1:5D.5:1

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列說法正確的是( �。�
A.CH3CH2OH、NH4HCO3都屬于電解質
B.鋁熱劑、水玻璃、氨水均為混合物
C.鋁、鐵對應的氧化物均為堿性氧化物
D.溶液和膠體的本質區(qū)別是丁達爾效應

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

20.只用一種試劑就能將苯、己烯、溴苯、乙醇區(qū)分開來,這種試劑是溴水.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料.工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O4•2H2O),再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳.已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水.工藝流程圖如圖所示.

請回答下列問題:
(1)操作Ⅰ為加酸溶解,過濾.
(2)①加入H2O2發(fā)生的主要反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
②加入碳酸鈉溶液調pH至4.0~5.0,其目的為促進鐵離子水解沉淀完全;
(3)草酸鎳(NiC2O4•2H2O)在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒,可制得Ni2O3,同時獲得混合氣體.NiC2O4受熱分解的化學方程式為2NiC2O4_Ni2O3+3CO↑+CO2↑.
(4)工業(yè)上還可用電解法制取Ni2O3,用NaOH溶液調NiCl2溶液的pH至7.5,加入適量Na2SO4后利用惰性電極電解.電解過程中產生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價鎳氧化為三價鎳.ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的離子方程式為ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+Ni2O3+2H2O.a mol二價鎳全部轉化為三價鎳時,外電路中通過電子的物質的量為1.25a mol.
(5)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時,NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,該電池反應的化學方程式是Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2

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