(6分)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 N a ~…——2018 高考化学第 6 题答案解析

2018_新课标II卷

2018 全国 第 6 题 单选题 区分题
2018_新课标II卷

6.(6分)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 $\mathrm { N a \mathrm { ~ - ~ } C O _ { 2 } }$ 二次电池,将 $\mathrm { { N a C l O _ { 4 } } }$ 溶于有机溶剂作为电解液。钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为: $3 { \mathrm { C O } } _ { 2 } { + } 4 { \mathrm { N a } } { } 2 { \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 } { + } { \mathrm { C } }$ ,下列说法错误的是(  )

A. 放电时, $\mathrm { C l O } _ { 4 } ^ { - }$ 向负极移动
B. 充电时释放 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ,放电时吸收 $\mathrm { C O } _ { 2 }$
C. 放电时,正极反应为: $3 \mathrm { C O } _ { 2 } { + } 4 \mathrm { e } ^ { - } 2 \mathrm { C O } _ { 3 } { } ^ { 2 } { + } \mathrm { C }$
D. 充电时,正极反应为: $\mathrm { N a ^ { + } e ^ { - } { = } N a }$
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D

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【考点】BH:原电池和电解池的工作原理

【分析】A.放电时,Na 失电子作负极、Ni 作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动;

B.放电时Na 作负极、Ni 作正极,充电时Ni 作阳极、Na 作阴极,则放电电池反应式为 $3 { \mathrm { C O } } _ { 2 } { + } 4 { \mathrm { N a } } 2 { \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 } { + } { \mathrm { C } }$ 、充电电池反应式为 $2 { \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 } { + } { \mathrm { C } } $ $3 \mathrm { C O } _ { 2 } { + } 4 \mathrm { N a }$

C.放电时负极反应式为 $\mathrm { N a \mathrm { ~ - ~ } e ^ { \mathrm { - } } } { = } \mathrm { N a } ^ { \mathrm { + } }$ 、正极反应式为 $3 \mathrm { C O } _ { 2 } { + } 4 \mathrm { e } ^ { - } = 2 \mathrm { C O } _ { 3 } { ^ { 2 } \cdot } + \mathrm { C }$

D.充电时,原来的正极作电解池的阳极,失电子发生氧化反应。

【解答】解:A.放电时,Na 失电子作负极、Ni 作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以 $\mathrm { C l O } _ { 4 }$ ﹣向负极移动,故A正确;

B.放电时Na 作负极、Ni 作正极,充电时Ni 作阳极、Na 作阴极,则放电电池反应式为 $3 { \mathrm { C O } } _ { 2 } { + } 4 { \mathrm { N a } } 2 { \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 } { + } { \mathrm { C } }$ 、充电电池反应式为 $2 { \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { C O } } _ { 3 } { + } { \mathrm { C } } $ $3 \mathrm { C O } _ { 2 } { + } 4 \mathrm { N a }$ ,所以充电时释放 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ,放电时吸收 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ ,故B正确;

C.放电时负极反应式为 $\mathrm { N a \mathrm { ~ - ~ } e ^ { \mathrm { - } } } { = } \mathrm { N a } ^ { \mathrm { + } }$ 、正极反应式为 $3 { \bf C O } _ { 2 } { + } 4 { \bf e } ^ { - } = 2 { \bf C O } _ { 3 } { \bf \Lambda } ^ { 2 } { \cdot } + { \bf C }$ ,故C 正确;

D.充电时,原来的正极Ni作电解池的阳极,Na作电解池阴极,则正极发生的反应为原来正极反应式的逆反应,即 $2 \mathrm { C O _ { 3 } } ^ { 2 \cdot } + \mathrm { C } \cdot 4 \mathrm { e } ^ { - } = 3 \mathrm { C O _ { 2 } }$ ,负极发生的反应为 $\mathrm { N a ^ { + } e ^ { - } { = } N a }$ ,故D错误;

故选:D。

【点评】本题考查原电池原理,明确充电电池中正负极、阴阳极发生反应关系是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,难点是电极反应式的书写,题目难度不大。

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