题目内容

11.2015年4月,由中美科学家共同完成的“快速充放电铝离子电池”,具有高效耐用、可超快充电、可燃性低、成本低等特点.该电池以金属铝作为负极,三维结构的泡沫石墨材料为正极,AlCl4-可在其中或在脱嵌,由有机离子 (EMI+不参与反应)Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解质溶液,该电池放电时的原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.放电时,负极的电极反应式:Al-3e-+7AlCl4-═Al2C17-
B.充电过程中,AlCl4-脱嵌并从阴极向阳极迁移
C.充电过程中阳极的电极反应式为:Cn+AlCl4--e-═Cn,其中C的化合价升高
D.该离子液体也可用于钢制品上电镀铝,但阴极材料要换成镀件

分析 由示意图可知放电时铝为负极,被氧化生成Al2Cl7-,电极方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,正极反应为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-,电解时阳极发生氧化反应,电解方程式为Cn+AlCl4--e-═Cn[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,被氧化生成Al2Cl7-,电极方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-,故A错误;
B.根据电池放电时正极反应3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3AlCl4-可知AlCl4-脱嵌,充电过程相反则是嵌入,故B错误;
C.充电过程中阳极发生氧化反应,电极反应式为:Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4],C的化合价升高,故C错误;
D.该电池电解时阴极发生还原反应,电极方程式为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-,所以该离子液体也可用于钢制品上电镀铝,但阴极材料要换成镀件钢制品,故D正确;
故选D.

点评 本题考查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,有一定难度.

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