Question

【题目】金属（M）﹣空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M（OH）n，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（　　）

A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B. 在Mg﹣空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

C. M﹣空气电池放电过程的正极反应式：正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣

D. 比较Mg、Al、Zn三种金属﹣空气电池，Mg﹣空气电池的理论比能量最高

Answer 1

【答案】D

【解析】A．反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，A正确；B．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg（OH）2，则阴极区溶液不能含有大量OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，B正确；C．正极上氧气得电子和水反应生成OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，C正确；D．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为1g/24g/mol×2=1/12mol、1g/27g/mol×3=1/9mol、1g/65g/mol×2=1/32.5mol，所以Al-空气电池的理论比能量最高，D错误；答案选D。