Question

14．最近報道了一種新型可逆電池，該電池的負極為金屬鋁，正極為石墨化合物C_n[AlCl₄]，電解質為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，在負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．下列說法中錯誤的是（　�。�

• A． 放電過程中，負極每消耗1mol Al，導線中轉移的電子數為3N_A（N_A為阿伏伽德羅常數的值）
• B． 放電時，負極反應式為Al+7[AlCl₄]^--3e^-=4[Al₂Cl₇]^-
• C． 充電時，陰極反應式為C_n[AlCl₄]+e^-=[AlCl₄]^-+C_n
• D． 充、放電過程中，R⁺的移動方向相反

Answer 1

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

解答 解：A、放電時鋁為負極，被氧化生成Al₂Cl₇^-，負極反應：方程式為Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，負極每消耗1mol Al，導線中轉移的電子數為3N_A，故A正確；
B、放電時，正極發生得電子的還原反應，電極反應為：C_n[AlCl₄]+e^-=C_n+AlCl₄^-，負極發生氧化反應，電極反應式為：Al+7[AlCl₄]^--3e^-=4[Al₂Cl₇]^-，故B正確；
C、充電時的陰極發生得電子的還原反應，即反應為：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故C錯誤；
D、充電過程中，R⁺移向陰極，即電池的負極，放電過程中，R⁺移向電池的正極，移動方向相反，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，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，難度中等，注意把握電極的判斷方法和電極方程式的書寫．