Question

5．2014年，电池发展国际峰会召开，选定天津为金属空气电池研究基地．金属空气电池材料来源广，安全环保，能量密度大，是“面向21世纪新型绿色能源”可作为混合动力车的供电系统．Zn空气电池是利用较广的一种空气电池，放电时总反应方程为：2Zn+O₂=2ZnO，其构造结构如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 放电时，电池正极反应式为：O₂+H⁺+4e^-=2H₂O
• B． 增大空气进气口直径，可增大电池输出能力并延长电池使用寿命
• C． 放电时，每通入2.24L空气（标准状况），理论上负极需要消耗13gZn
• D． 电池用完后，只需更换封装好的锌粉或电池锌板即可

Answer 1

分析 A、放电时，正极发生还原反应，电解质溶液中无氢离子，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
B、增大空气进气口直径，可增大电池输出能力，但缩短了电池的寿命；
C、每通入2.24L空气（标准状况），所以氧气的物质的量为：0.1×$\frac{1}{5}$=0.02mol，则转移电子的物质的量为：0.04mol，参加反应的锌为0.02mol；
D、因为负极锌失去电子变成锌离子，所以只要补充负极材料即可．

解答 解：A、放电时，正极发生还原反应，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故A错误；
B、增大空气进气口直径，可增大电池输出能力，锌的消耗速度加快，所以缩短了电池的寿命，故B错误；
C、每通入2.24L空气（标准状况），所以氧气的物质的量为：0.1×$\frac{1}{5}$=0.02mol，则转移电子的物质的量为：0.04mol，参加反应的锌为0.02mol，所以参加反应的锌为0.02mol×65g/mol=1.3g，故C错误；
D、因为负极锌失去电子变成锌离子，所以只要补充负极材料即可，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了原电池的反应原理和电极反应方程式的书写，相关计算学生要抓住电子守恒分析解答，比较容易．