Question

10．先進(jìn)的高能量密度二次電池對(duì)下一代電動(dòng)汽車的發(fā)展和可再生能源發(fā)電的有效利用具有至關(guān)重要的作用．室溫Al-Mn₂O₄二次電池是一種新型電池，由Al³⁺、Al₂Cl₇和${AlCl}_{4}^{-}$組成的離子液體為該電池的電解液，電池結(jié)構(gòu)如圖所示，放電時(shí)的總反應(yīng)式為Al+Mn₂O₄═AlMn₂O₄．下列說法正確的是（　�。�

• A． 放電時(shí)，負(fù)極的電池反應(yīng)式為AlMn₂O₄-3e^-═Mn₂O₄+Al³⁺
• B． 放電時(shí)，Al³⁺向負(fù)極移動(dòng)
• C． 充電時(shí)，Mn₂O₄極與電源的負(fù)極相連
• D． 充電時(shí)，Al電極質(zhì)量增加

Answer 1

分析 A、放電是原電池的工作原理，負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
B、放電是原電池的工作原理，陽離子移向正極；
C、充電時(shí)，原電池的負(fù)極和與電源的負(fù)極相連；
D、充電時(shí)，在電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)．

解答 解：A、據(jù)電池反應(yīng)Al+Mn₂O₄═AlMn₂O₄分析，Al失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極上反應(yīng)式為Al-3e^-═Al³⁺，故A錯(cuò)誤；
B、放電是原電池的工作原理，陽離子移向正極，即Al³⁺向正極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、充電時(shí)，原電池的負(fù)極和與電源的負(fù)極相連，放電時(shí)，Mn₂O₄極是原電池的正極，應(yīng)該與電源的正極相連，故C錯(cuò)誤；
D、充電時(shí)，Al電極和電源負(fù)極相連做陰極，在電解池的陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，Mn₂O₄+Al³⁺+3e^-═AlMn₂O₄，電極質(zhì)量增加，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度中等．