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。该类电池在碱性环境下的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O＝4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量电极材料理论上释放出的最大电能。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. 比较Mg、Al、Zn三种金属－空气电池，Al－空气电池的理论比能量最高

C. M－空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–＝4M(OH)n

D. 消耗氧气22.4 L(标准状况)，有4 molOH-从右往左通过阴离子交换膜

Answer 1

【答案】C

【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．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1/12 mol、1/9 mol、1/32.5 mol，所以Al－空气电池的理论比能量最高，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错误；

D．标准状况下22.4L氧气是1mol，根据C中分析可知生成4molOH-，原电池中阴离子向负极移动，铝是负极，则有4molOH-从右往左通过阴离子交换膜，D正确；

答案选C。