Question

13．英國《自然》雜志近期報道了一種用泡沫石墨烯（C_n）作正極材料的新型鋁離子電池，其放電時的工作原理如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． 放電時，若外電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，則負極質(zhì)量減少9g
• B． 充電時，石墨烯作陽極
• C． 充電時，陰極的電極反應(yīng)式為AlCl₄^-+3e^-═Al+4Cl^-
• D． 放電時，正極的電極反應(yīng)式為C_n（AlCl₄^-）+e^-═C_n+AlCl₄^-

Answer 1

分析 由示意圖可知放電時鋁是活潑的金屬，鋁是負極，被氧化生成Al₂Cl₇^-，電極方程式為Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-，正極反應(yīng)為3C_n[AlCl₄]+3e^-=3C_n+3AlCl₄^-，充電時，石墨烯為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解方程式為C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，以此解答該題．

解答 解：A、放電時，鋁是活潑的金屬鋁是負極，失去1mol電子溶解$\frac{1}{3}$mol鋁，負極質(zhì)量減少9g，故A正確；
B、充電時，石墨烯為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解方程式為C_n+AlCl₄^--e^-═C_n[AlCl₄]，故B正確；
C、充電時，石墨烯為陽極，鋁為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-，故C錯誤；
D、放電時，正極與陽極相連，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：C_n+AlCl₄^--e^-═C_nAlCl₄，故D正確；
故選C．

點評 本題考查學(xué)生二次電池的工作原理以及原電池和電解池的工作原理知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．