Question

1．研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 放电时，有机阳离子向铝电极方向移动
• B． 充电时，铝电极连接外加电源的正极，石墨电极连接外加电源的负极
• C． 放电时负极的电极反应为：Al-3e^-+7AlCl₄^-=4Al₂Cl₇^-
• D． 该电池的工作原理为：3C_n+4Al₂Cl₇^-$?_{充电}^{放电}$3C_nAlCl₄+Al+AlCl₄^-

Answer 1

分析 放电时，活泼的金属铝是负极，放电时负极发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl₄^-结合生成Al₂Cl₇^-；不活泼石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，在二次电池充电时，电源的正极和原电池的正极相连，原电池的负极和电源的负极相连．

解答 解：A、放电时，活泼的金属铝是负极，不活泼石墨为正极，放电时，有机阳离子向正极石墨电极方向移动，故A错误；
B、电时，铝电极连接外加电源的负极，石墨电极连接外加电源的正极，故B错误；
C、放电时，活泼的金属铝是负极，电极反应为：Al-3e^-+7AlCl₄^-=4Al₂Cl₇^-，故C正确；
D、放电时负极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^-，正极上电极反应式为：C_nAlCl₄+e^-═C_n+AlCl₄^-，两极反应相加得到总反应：3C_nAlCl₄+Al+4AlCl₄^-$?_{充电}^{放电}$4Al₂Cl₇^-+3C_n，故D错误．
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．