Question

7．最近中美研究人員發(fā)明了一種可快速充放電的鋁離子電池，該電池電解質(zhì)為離子液體{AlCl₃/[EMIM]Cl}，放電時(shí)有關(guān)離子轉(zhuǎn)化如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　　）

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

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(guò)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(guò)程就是充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)：C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，以此解答該題．

解答 解：A．充電時(shí)，Al₂Cl₇^-在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即陰極發(fā)生：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故A正確；
B．充電時(shí)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B錯(cuò)誤；
C．放電時(shí)，鋁是活潑的金屬鋁是負(fù)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C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，正極上AlCl₄^-進(jìn)入溶液，負(fù)極上Al失電子，則電路中每流過(guò)3mol電子，負(fù)極減少27g，故D錯(cuò)誤；
故選A．

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(shū)寫(xiě)．