Question

14．最近報(bào)道了一種新型可逆電池，該電池的負(fù)極為金屬鋁，正極為石墨化合物C_n[AlCl₄]，電解質(zhì)為R⁺（烴基取代咪唑陽離子）和[AlCl₄]^-陰離子組成的離子液體．電池放電時(shí)，在負(fù)極附近形成雙核配合物[Al₂Cl₇]^-．充放電過程中離子液體中的陽離子始終不變．下列說法中錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 放電過程中，負(fù)極每消耗1mol Al，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3N_A（N_A為阿伏伽德羅常數(shù)的值）
• B． 放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Al+7[AlCl₄]^--3e^-=4[Al₂Cl₇]^-
• C． 充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為C_n[AlCl₄]+e^-=[AlCl₄]^-+C_n
• D． 充、放電過程中，R⁺的移動(dòng)方向相反

Answer 1

分析 放電時(shí)鋁為負(fù)極，被氧化生成Al₂Cl₇^-，負(fù)極反應(yīng)：方程式為Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，其逆過程就是充電時(shí)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(shí)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(shí)鋁為負(fù)極，被氧化生成Al₂Cl₇^-，負(fù)極反應(yīng)：方程式為Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，負(fù)極每消耗1mol Al，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3N_A，故A正確；
B、放電時(shí)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：C_n[AlCl₄]+e^-=C_n+AlCl₄^-，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Al+7[AlCl₄]^--3e^-=4[Al₂Cl₇]^-，故B正確；
C、充電時(shí)的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即反應(yīng)為：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故C錯(cuò)誤；
D、充電過程中，R⁺移向陰極，即電池的負(fù)極，放電過程中，R⁺移向電池的正極，移動(dòng)方向相反，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查，屬于綜合知識(shí)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．