Question

【題目】我國(guó)科學(xué)家已研制出一種可替代鋰電池的“可充室溫Na-CO2電池”，該電池結(jié)構(gòu)如圖所示。電極材料為鈉金屬片和碳納米管，電解液為高氯酸鈉－四甘醇二甲醚。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A.電池放電時(shí)鈉金屬片發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作時(shí)，外電路流過(guò)0.01mol電子，負(fù)極材料減重0.23g

C.碳納米管的作用主要是導(dǎo)電及吸附CO2，電池充電時(shí)，應(yīng)該與直流電源的正極相連

D.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：C+2Na2CO3-4e-=3CO2↑+4Na+

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)圖示，原電池中電子由負(fù)極流向正極，則鈉為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Na-e-= Na+；碳納米管為正極，電極反應(yīng)為3CO2+4e-+4Na+= C+2Na2CO3，電池總反應(yīng)為：4Na+3CO22Na2CO3+C，據(jù)此分析解答。

A．根據(jù)圖示，原電池中電子由負(fù)極流向正極，則鈉為負(fù)極，電池放電時(shí)鈉金屬片發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；

B．根據(jù)分析，鈉為負(fù)極，電極反應(yīng)為Na-e-= Na+，電池工作時(shí)，外電路流過(guò)0.01mol電子，則產(chǎn)生0.01mol Na+，負(fù)極材料減重0.01mol×23g/mol=0.23g，故B正確；

C．根據(jù)分析，鈉為負(fù)極，碳納米管為正極，充電為放電的逆過(guò)程，電池充電時(shí)，正極變?yōu)殛?yáng)極，應(yīng)該與直流電源的正極相連，故C正確；

D．放電時(shí)Na為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Na-e-= Na+，故D錯(cuò)誤；

答案選D。