Question

13．鋅一空氣燃料電池可作電動車動力電源，電解質溶液為KOH，反應為2Zn+O₂+2H₂O+4OH^-=2Zn（OH）₄^2-．下列說法正確的是（　　）

• A． 放電時，電解質溶液中K⁺移向負極
• B． 放電時，電解質溶液的pH 不變
• C． 充電時，陰極的反應為：Zn（OH）₄^2-+2e^-=Zn+4OH^-
• D． 充電時，當有4.48L 氧氣（標準狀況下）釋放出來時，則析出固體Zn為13g

Answer 1

分析 根據2Zn+O₂+4OH^-+2H₂O═2Zn（OH）₄^2-可知，O₂中元素的化合價降低，被還原，應為原電池正極，電極反應為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，Zn元素化合價升高，被氧化，應為原電池負極，電極反應為：Zn-2e^-+4OH^-=Zn（OH）₄^2-，放電時陽離子向正極移動，充電與放電過程相反，以此解答該題．

解答 解：A．放電時，為原電池，溶液中陽離子向正極移動，即K⁺向正極移動，故A錯誤；
B．放電時，消耗氫氧根，堿性減弱，PH值減小，故B錯誤；
C．充電時，陽極上發生失電子的氧化反應，陰極上發生得電子的氧化反應，則陰極反應為：Zn（OH）₄^2-+2e^-=Zn+4OH^-，故C正確；
D．產生1mol氧氣，轉移電子為4mol，充電時，當有4.48L 氧氣（標準狀況下）釋放出來時，轉移電子物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$×4=0.8mol，根據Zn～2e^-，則析出固體Zn為：$\frac{0.8mol}{2}$×65g/mol=26g，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查原電池與電解池的基礎知識，正確判斷正負極、陰陽極，注意電極反應式的書寫及電子轉移的計算，正確判斷化合價的變化為解答該題的關鍵，題目難度中等．