Question

【題目】我國科學家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池，將兩組陰離子、陽離子復合膜反向放置分隔兩室電解液，充電、放電時，復合膜層間的H2O解離成H+和OH-，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）

A.a膜是陽離子膜，b膜是陰離子膜

B.放電時負極的電極反應式為Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-

C.充電時CO2在多孔Pd納米片表面轉(zhuǎn)化為甲酸

D.外電路中每通過1mol電子，復合膜層間有1mol H2O解離

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)圖示可知，放電時是原電池，放電時，負極為鋅，鋅在負極失去電子生成鋅離子，結(jié)合復合膜層電離出的氫氧根離子生成Zn(OH)42-，負極的電極反應式為Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-，多孔Pd納米片為正極，二氧化碳在正極得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸，電極反應為CO2+2H++2e-=HCOOH， 總的電極反應為：Zn+2OH-+2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH，充電時的電極反應與放電時的反應相反，由此分析。

A．由圖可知，a膜釋放出氫離子，是陽離子膜，b膜釋放出氫氧根離子，是陰離子膜，故A正確；

B．根據(jù)圖示可知，放電時是原電池，負極為鋅，鋅在負極失去電子生成鋅離子，結(jié)合復合膜層電離出的氫氧根離子生成Zn(OH)42-，負極的電極反應式為Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-，故B正確；

C．放電時多孔Pd納米片為正極，二氧化碳在正極得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸，充電時是電解池，甲酸在多孔Pd納米片表面轉(zhuǎn)化為CO2，故C錯誤；

D．復合膜層間的H2O解離成H+和OH-，根據(jù)總的電極反應：Zn+2OH-+2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH，鋅的化合價從0價升高到+2價，外電路中每通過1mol電子，復合膜層間有1mol H2O解離，故D正確；

答案選C。