Question

【題目】金屬（M）－空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優點，有望成為新能源汽車和移動設備的電源。該類電池在堿性環境下的總反應方程式為：4M+nO2+2nH2O＝4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質量電極材料理論上釋放出的最大電能。下列說法不正確的是(　　)

A. 采用多孔電極的目的是提高電極與電解質溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面

B. 比較Mg、Al、Zn三種金屬－空氣電池，Al－空氣電池的理論比能量最高

C. M－空氣電池放電過程的正極反應式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–＝4M(OH)n

D. 消耗氧氣22.4 L(標準狀況)，有4 molOH-從右往左通過陰離子交換膜

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．反應物接觸面積越大，反應速率越快，所以采用多孔電極的目的是提高電極與電解質溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面，從而提高反應速率，A正確；

B．電池的“理論比能量”指單位質量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，則單位質量的電極材料失去電子的物質的量越多則得到的電能越多，假設質量都是1g時，這三種金屬轉移電子物質的量分別為1/12 mol、1/9 mol、1/32.5 mol，所以Al－空氣電池的理論比能量最高，B正確；

C．正極上氧氣得電子和水反應生成OH-，因為是陰離子交換膜，所以陽離子不能進入正極區域，則正極反應式為O2+2H2O+4e-＝4OH-，C錯誤；

D．標準狀況下22.4L氧氣是1mol，根據C中分析可知生成4molOH-，原電池中陰離子向負極移動，鋁是負極，則有4molOH-從右往左通過陰離子交換膜，D正確；

答案選C。