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【题目】我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”,该电池结构如图所示。电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠-四甘醇二甲醚。下列说法错误的是( )
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A.电池放电时钠金属片发生氧化反应
B.电池工作时,外电路流过0.01mol电子,负极材料减重0.23g
C.碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO2,电池充电时,应该与直流电源的正极相连
D.放电时负极反应为:C+2Na2CO3-4e-=3CO2↑+4Na+
【答案】D
【解析】
根据图示,原电池中电子由负极流向正极,则钠为负极,电极反应为:Na-e-= Na+;碳纳米管为正极,电极反应为3CO2+4e-+4Na+= C+2Na2CO3,电池总反应为:4Na+3CO2
2Na2CO3+C,据此分析解答。
A.根据图示,原电池中电子由负极流向正极,则钠为负极,电池放电时钠金属片发生氧化反应,故A正确;
B.根据分析,钠为负极,电极反应为Na-e-= Na+,电池工作时,外电路流过0.01mol电子,则产生0.01mol Na+,负极材料减重0.01mol×23g/mol=0.23g,故B正确;
C.根据分析,钠为负极,碳纳米管为正极,充电为放电的逆过程,电池充电时,正极变为阳极,应该与直流电源的正极相连,故C正确;
D.放电时Na为负极,电极反应为:Na-e-= Na+,故D错误;
答案选D。
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