Question

【题目】我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌( ZnMn2O4)为电极材料，研制出一种水系锌离子电池，该电池的总反应式为xZn+Zn1-xMn2O4ZnMn2O4(0<x<1)。下列说法正确的是( )

A.放电时，Zn2+向负极迁移

B.充、放电过程中，仅锌元素的价态发生变化

C.充电时，阳极的电极反应式为ZnMn2O4 -2xe-=Zn1-XMn2O4+xZn2+

D.若维持电流强度为0.5A，放电10分钟，理论上消耗Zn的质量约为0.20 g (已知F =96500 C/mol)

Answer 1

【答案】C

【解析】

根据电池的电池反应式为：xZn+Zn1-xMn2O4ZnMn2O4（0<x<1），可知，放电时，Zn的化合价升高，被氧化，为原电池的负极，负极的电极反应式：Zn-2e-=Zn2+；正极反应为：Zn1-xMn2O4+xZn2++2xe-═ZnMn2O4，充电时阴阳极反应与负极、正极反应刚好相反，充电时，电解池阳离子向阴极移动，据此分析解答。

A.放电时，Zn2+向负电荷较多的正极迁移，A错误；

B.充放电过程中锰元素的化合价也变化，所以充放电过程中锌与锰的化合价变化，B错误；

C.充电时阳极发生氧化反应，与正极反应刚好相反，所以阳极的电极反应为：ZnMn2O4 -2xe-=Zn1-XMn2O4+xZn2+，C正确；

D.若维持电流强度为0.5A，放电10分钟，转移电量Q=0.5×10×60C=300C，假设反应消耗Zn质量为x，则=300，解得x=0.1g，D错误；

故合理选项是C。