Question

【題目】為提升電池循環效率和穩定性，科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3DZn)可以高效沉積ZnO的特點，設計了采用強堿性電解質的3DZnNiOOH二次電池，結構如圖所示。電池反應為Zn＋2NiOOH＋H2O ZnO＋2Ni(OH)2。下列說法正確的是

A.放電時負極附近的pH升高

B.放電過程中OH－通過隔膜從負極區移向正極區

C.充電時3DZn電極應與外接直流電源的正極相連

D.充電時陽極反應為：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據電池反應中元素化合價的變化可知，放電時，Zn為負極，NiOOH為正極，電解質溶液呈堿性， 負極的電極反應為：Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)，正極的電極反應為：NiOOH(s)＋H2O(l)+e－=Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)，充電時陽極的反應為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)-e－=NiOOH(s)＋H2O(l)，陰極的電極反應為：ZnO(s)+H2O(l)+2e-= Zn(s)+2OH-(aq)，放電時電解質溶液中陰離子向負極移動，據此進行分析判斷。

A. 放電時負極的電極反應為：Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)，c(OH-)逐漸減小，因此負極附近的pH降低，A項錯誤；

B. 放電時電解質溶液中陰離子向負極移動，因此放電過程中OH－通過隔膜從正極區移向負極區，B項錯誤；

C. 充電時陰極的電極反應為：ZnO(s)+H2O(l)+2e-= Zn(s)+2OH-(aq)，因此3DZn電極應與外接直流電源的負極相連，C項錯誤；

D. 充電時陽極反應為：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O，D項正確；

答案選D。