Question

18．一种碳纳米管新型二次电池的装置如图所示，下列说法中正确的是（　　）

• A． 离子交换膜选用阳离子交换膜（只允许阳离子通过）
• B． 正极的电极反应为NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-
• C． 导线中通过1mol电子时，理论上负极区溶液质量增加1g
• D． 充电时，碳电极与电源的正极相连

Answer 1

分析 放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+OH^-；充电时，该装置是电解池，负极碳电极与电源的负极相连，正极Ni电极与电源的正极相连．

解答 解：A．放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+OH^-，所以离子交换膜选用阴离子交换膜，故A错误；
B．放电时，该装置是原电池，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H₂O+2e^-═Ni（OH）₂+OH^-，故B正确；
C．导线中通过1mol电子时，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，则有0.5mol氢气参加反应，溶液质量增加1g，同时有1molOH^-，通过阴离子交换膜进入负极，则溶液又增加17g，所以理论上负极区溶液质量增加18g，故C错误；
D．充电时，负极碳电极与电源的负极相连；故D错误；
故选：B．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上得失电子及反应类型是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液书写，难度中等．