Question

13．英国《自然》杂志近期报道了一种用泡沫石墨烯（C_n）作正极材料的新型铝离子电池，其放电时的工作原理如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． 放电时，若外电路中转移1mol电子，则负极质量减少9g
• B． 充电时，石墨烯作阳极
• C． 充电时，阴极的电极反应式为AlCl₄^-+3e^-═Al+4Cl^-
• D． 放电时，正极的电极反应式为C_n（AlCl₄^-）+e^-═C_n+AlCl₄^-

Answer 1

分析 由示意图可知放电时铝是活泼的金属，铝是负极，被氧化生成Al₂Cl₇^-，电极方程式为Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，正极反应为3C_n[AlCl₄]+3e^-=3C_n+3AlCl₄^-，充电时，石墨烯为阳极，阳极发生氧化反应，电解方程式为C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，阴极发生还原反应，电极方程式为4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，以此解答该题．

解答 解：A、放电时，铝是活泼的金属铝是负极，失去1mol电子溶解$\frac{1}{3}$mol铝，负极质量减少9g，故A正确；
B、充电时，石墨烯为阳极，阳极发生氧化反应，电解方程式为C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，故B正确；
C、充电时，石墨烯为阳极，铝为阴极，阴极发生还原反应，电极方程式为4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故C错误；
D、放电时，正极与阳极相连，得电子发生还原反应，电极反应式为：C_n+AlCl₄^--e^-═C_nAlCl₄，故D正确；
故选C．

点评 本题考查学生二次电池的工作原理以及原电池和电解池的工作原理知识，属于综合知识的考查，难度中等．