Question

1．最近中美研究人员发明了一种可快速充电放电的铝离子电池，该电池电解质为离子液体，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-组成的离子液体作电解液，放电过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，放电时有关离子转化如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 放电时，负极发生：2AlCl₄^--e^-=Al₂Cl₇^-+Cl^-
• B． 放电时，电路中每流过3mol电子，正极减少27g
• C． 充电时，泡沫石墨极与外电源的负极相连
• D． 充电时，阴极发生：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-

Answer 1

分析 放电时铝为负极，被氧化生成Al₂Cl₇^-，负极反应：方程式为Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，其逆过程就是充电时的阴极反应4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-；正极反应为3C_n[AlCl₄]+3e^-=3C_n+3AlCl₄^-，其逆过程就是充电时的阳极反应：C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，以此解答该题．

解答 解：A．放电时，铝是活泼的金属铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl₄^-结合生成Al₂Cl₇^-，所以电极反应式为：Al-3e^-+7AlCl₄^-═4Al₂Cl₇^-，故A错误；
B．放电时，正极上AlCl₄^-进入溶液，负极上Al失电子，则电路中每流过3mol电子，负极减少27g，故B错误；
C．充电时正极与外接电源的正极相连，则泡沫石墨极与外电源的正极相连，故C错误；
D．充电时，Al₂Cl₇在阴极得电子发生氧化反应，即阴极发生：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故D正确；
故选D．

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，为高频考点，侧重学生的分析能力的考查，属于综合知识的考查，难度中等，注意把握电极的判断方法和电极方程式的书写．