Question

6．一种高能纳米级Fe₃S₄和镁的二次电池，其工作原理为：Fe₃S₄+4Mg   $?_{充电}^{放电}$3Fe+4MgS，装置如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． 放电时，镁电极为负极，发生氧化反应
• B． 放电时，正极的电极反应式为Fe₃S₄+8e^-=3Fe+4S^2-
• C． 充电时，S^2-从阴离子交换膜左侧向右侧迁移
• D． 充电时转移2mol电子，阴极质量减少32g

Answer 1

分析 根据电池反应式知，放电时为原电池反应，Mg失电子发生氧化反应，则Mg是负极，电极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺，Fe₃S₄为正极，正极反应式为Fe₃S₄+8e^-=3Fe+4S^2-，充电时，原电池的负极与电源的负极连接，发生还原反应，原电池的正极与电源的正极相连，发生氧化反应，结合电极方程式解答该题．

解答 解：根据电池反应式知，放电时为原电池反应，Mg失电子发生氧化反应，则Mg是负极，电极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺，Fe₃S₄为正极，正极反应式为Fe₃S₄+8e^-=3Fe+4S^2-，
A．通过以上分析知，Mg失电子发生氧化反应，则Mg是负极，故A正确；
B．放电时，Fe₃S₄为正极，正极反应式为Fe₃S₄+8e^-=3Fe+4S^2-，故B正确；
C．原电池的负极与电源的负极连接，原电池的正极与电源的正极相连，则左侧为阳极，右侧为阴极，充电时，S^2-应移向阳极即从阴离子交换膜右侧向左侧迁移，故C错误；
D．充电时，原电池的负极与电源的负极连接，发生还原反应，阴极的电极反应式为MgS+2e^-=Mg+S^2-，固体质量减少的是硫元素，充电时转移2mol电子，阴极质量减少硫1mol，质量为32g，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高考高频点，明确原电池中元素化合价变化与电极正负极关系，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．