2. 职业资格
  3. 某化学教师在一次化学测验中设计了下面试题，并对学生的解题结果进行了统计和分析。 【试题】金属(M)﹣空气电池(如图3)具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O＝4M(

某化学教师在一次化学测验中设计了下面试题，并对学生的解题结果进行了统计和分析。 【试题】金属(M)﹣空气电池(如图3)具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O＝4M(

admin2018-05-08  31
问题 某化学教师在一次化学测验中设计了下面试题，并对学生的解题结果进行了统计和分析。
    【试题】金属(M)﹣空气电池(如图3)具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O＝4M(OH)n。已知电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是(   )。
   
    A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极
面
    B．在Mg﹣空气电池中，为防止负极区沉积Mg(QH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
    C．M﹣空气电池放电过程的正极反应式为O2+2H2O+4e-＝OH-
    D．比较Mg、Al、Zn三种金属一空气电池，Mg﹣空气电池的理论比能量最高
   【考试结果】选A的几乎没有，选B的有21％，选C的有43％，选D的有36％。
   试根据上述信息，回答下列问题：
如果要你讲评本题，你教给学生的正确思路是什么?
选项
答案反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，A项正确；负极上Mg失电子生成Mg2+，为了防止负极区沉积Mg(OH)2，则阴极区溶液不能含有大量OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，B项正确；正极上氧气得电子和水反应生成OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e-一40H-，C项正确；电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多“理论比能量”就越大，假设质量都是1 g时，这三种金属转移电子的物质的量分别为1g÷24g·mol-1×2=[*]mol、1g÷27g·mol-1×3=[*]mol、1g÷65g·mol-1mol×2=[*]mol，所以可得Al﹣空气电池的“理论比能量”最高，D项错误。故本题选D。
解析
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