Question

【題目】金屬(M)－空氣電池具有原料易得，能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源，該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：2M＋O2＋2H2O＝2M(OH)2。

(已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能)下列說(shuō)法正確的是

A.電解質(zhì)中的陰離子向多孔電極移動(dòng)

B.比較Mg、Al、Zn三種金屬－空氣電池，Mg－空氣電池的理論比能量最高

C.空氣電池放電過(guò)程的負(fù)極反應(yīng)式2M－4e－＋4OH－＝2M(OH)2

D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，多孔電極需要通入空氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．原電池中陰離子應(yīng)該向負(fù)極移動(dòng)；

B．電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，即單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多，則得到的電能越多；

C．負(fù)極M失電子和OH反應(yīng)生成M(OH)2；

D．由正極電極反應(yīng)式O2＋2H2O＋4e＝4OH有O2～4OH～4e，當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，消耗氧氣1mol，但空氣中氧氣只占體積分?jǐn)?shù)21%，據(jù)此計(jì)算判斷。

A．原電池中陰離子應(yīng)該向負(fù)極移動(dòng)，金屬M為負(fù)極，所以電解質(zhì)中的陰離子向金屬M方向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，則單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多則得到的電能越多，假設(shè)質(zhì)量都是1g時(shí)，這三種金屬轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量分別為×2mol＝mol、×3mol＝mol、×2mol＝mol，所以Al空氣電池的理論比能量最高，故B錯(cuò)誤；

C．負(fù)極M失電子和OH反應(yīng)生成M(OH)2，則正極反應(yīng)式為2M－4e－＋4OH－＝2M(OH)2，故C正確；

D．由正極電極反應(yīng)式O2＋2H2O＋4e＝4OH有O2～4OH～4e，當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，消耗氧氣1mol，即22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，但空氣中氧氣只占體積分?jǐn)?shù)21%，所以空氣不止22.4L，故D錯(cuò)誤；

故答案選C。