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【题目】2016年8月,联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如右图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时,甲电极为正极,OH-移向乙电极
B.放电时,乙电极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O
C.充电时,电池的甲电极与直流电源的正极相连
D.电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2
【答案】D
【解析】
开关连接用电器时,应为原电池原理,甲电极为负极,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,乙电极为正极得电子发生还原反应,电极反应为:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-;开关连接充电器时,为电解池,充电与放电过程相反,据此解答。
A.放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH-向负极甲电极移动,A错误;
B.放电时,乙电极为正极,得电子发生还原反应,电极反应为:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,B错误;
C.放电时,氢气在碳电极发生氧化反应,碳电极作负极;充电时,碳电极发生还原反应,作阴极,应与电源的负极相连,C错误;
D.放电时,正极电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,负极电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,两式相加得总反应:H2+2NiOOH2Ni(OH)2,D正确;
故合理选项是D。
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