Question

【題目】為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3DZn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3DZnNiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn＋2NiOOH＋H2O ZnO＋2Ni(OH)2。下列說法正確的是

A.放電時(shí)負(fù)極附近的pH升高

B.放電過程中OH－通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

C.充電時(shí)3DZn電極應(yīng)與外接直流電源的正極相連

D.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)電池反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化可知，放電時(shí)，Zn為負(fù)極，NiOOH為正極，電解質(zhì)溶液呈堿性， 負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)，正極的電極反應(yīng)為：NiOOH(s)＋H2O(l)+e－=Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)，充電時(shí)陽(yáng)極的反應(yīng)為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)-e－=NiOOH(s)＋H2O(l)，陰極的電極反應(yīng)為：ZnO(s)+H2O(l)+2e-= Zn(s)+2OH-(aq)，放電時(shí)電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，據(jù)此進(jìn)行分析判斷。

A. 放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)，c(OH-)逐漸減小，因此負(fù)極附近的pH降低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B. 放電時(shí)電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，因此放電過程中OH－通過隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C. 充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)為：ZnO(s)+H2O(l)+2e-= Zn(s)+2OH-(aq)，因此3DZn電極應(yīng)與外接直流電源的負(fù)極相連，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D. 充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O，D項(xiàng)正確；

答案選D。