Question

14．近期，科學家成功研制出一種可在一分鐘內完成充放電的超常性能鋁離子電池．該電池內部的A1Cl₄^-和有機陽離子構成電解質溶液，其放電工作原理如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． 放電時，鋁為負極、石墨為正極
• B． 充電時，A1Cl₄^-向石墨電極移動
• C． 放電時，負極的電極反應式為A1十7A1Cl₄^--3e^-=4 A1₂Cl₇^-
• D． 充電時，電子從石墨電極直接經導線流入鋁電極，然后再經電解質溶液流回石墨電極

Answer 1

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3C_n[AlCl₄]+3e^-=3C_n+3AlCl₄^-，電解時陽極發生氧化反應，電解方程式為C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，陰極發生還原反應，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，不活潑石墨為正極，故A正確；
B．電解時陽極發生氧化反應，電解方程式為C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，所以充電時，A1Cl₄^-向石墨電極移動，故B正確；
C．放電時負極發生氧化反應生成鋁離子，鋁離子與AlCl₄^-結合生成Al₂Cl₇^-，所以電極反應式為：Al-3e^-+7AlCl₄^-═4Al₂Cl₇^-，故C正確；
D．充電時，負極與外接電源的負極相連，正極與外接電源的正極相連，電子不能通過電解質溶液，故D錯誤；
故選D．

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．