Question

【題目】我國科研人員研制出一種室溫“可呼吸”Na－CO2電池。放電時該電池“吸入”CO2，充電時“呼出”CO2。吸入CO2時，其工作原理如圖所示。吸收的全部CO2中，有 轉化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管（MWCNT）電極表面。下列說法正確的是（ ）

A.“吸入”CO2時的正極反應：4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C

B.“吸入”CO2時，鈉箔為正極

C.“呼出”CO2時，Na+向多壁碳納米管電極移動

D.標準狀況下，每“呼出”22.4 L CO2，轉移電子數為0.75 mol

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據電極材料可知，放電時鈉箔被氧化，為負極，則吸入CO2的一極為正極發生還原反應，O元素化合價已是最低價，所以是C元素被還原生成C單質，同時吸收的CO2中有轉化為Na2CO3固體；充電時鈉箔為陰極，鈉離子被還原為Na，多壁碳納米管為陽極，C被氧化結合碳酸鈉生成CO2，呼出CO2。

A．根據分析可知“吸入”CO2時，多壁碳納米管為正極，CO2得電子被還原成C單質，同時有部分二氧化碳與鈉離子生成碳酸鈉，所以電極反應式為4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C，故A正確；

B．根據分析可知“吸入”CO2時，鈉箔為負極，故B錯誤；

C．“呼出”CO2時為電解池，陽離子流向陰極，所以鈉離子向鈉箔移動，故C錯誤；

D．標準狀況下，22.4LCO2的物質的量為1mol，根據放電時的正極反應可知，充電時陽極電極反應式為2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2，所以每“呼出”22.4 L CO2，轉移電子數為mol，故D錯誤；

答案選A。