Question

10．先进的高能量密度二次电池对下一代电动汽车的发展和可再生能源发电的有效利用具有至关重要的作用．室温Al-Mn₂O₄二次电池是一种新型电池，由Al³⁺、Al₂Cl₇和${AlCl}_{4}^{-}$组成的离子液体为该电池的电解液，电池结构如图所示，放电时的总反应式为Al+Mn₂O₄═AlMn₂O₄．下列说法正确的是（　　）

• A． 放电时，负极的电池反应式为AlMn₂O₄-3e^-═Mn₂O₄+Al³⁺
• B． 放电时，Al³⁺向负极移动
• C． 充电时，Mn₂O₄极与电源的负极相连
• D． 充电时，Al电极质量增加

Answer 1

分析 A、放电是原电池的工作原理，负极上发生失电子的氧化反应；
B、放电是原电池的工作原理，阳离子移向正极；
C、充电时，原电池的负极和与电源的负极相连；
D、充电时，在电解池的阴极上发生得电子的还原反应．

解答 解：A、据电池反应Al+Mn₂O₄═AlMn₂O₄分析，Al失电子发生氧化反应，负极上反应式为Al-3e^-═Al³⁺，故A错误；
B、放电是原电池的工作原理，阳离子移向正极，即Al³⁺向正极移动，故B错误；
C、充电时，原电池的负极和与电源的负极相连，放电时，Mn₂O₄极是原电池的正极，应该与电源的正极相连，故C错误；
D、充电时，Al电极和电源负极相连做阴极，在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应，Mn₂O₄+Al³⁺+3e^-═AlMn₂O₄，电极质量增加，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，属于综合知识的考查，难度中等．