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，該類電池放電的總反應方程式為：4M+nO2+2nH2O=4M（OH）n ， 已知：電池的“理論比能量”指單位質量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，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：4M++nO2+2nH2O+4ne﹣=4M（OH）n
D.在Mg﹣空氣電池中，為防止負極區沉積Mg（OH）2 ， 宜采用中性電解質及陽離子交換膜

Answer 1

【答案】C
【解析】解：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，故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 mol、 ×3= mol、 ×2= mol，所以Al﹣空氣電池的理論比能量最高，故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﹣ ， 故C錯誤；
D．負極上Mg失電子生成Mg2+ ， 為防止負極區沉積Mg（OH）2 ， 則陰極區溶液不能含有大量OH﹣ ， 所以宜采用中性電解質及陽離子交換膜，故D正確；
故選C．