Question

【題目】鋁—空氣燃料電池具有原料易得、能量密度高等優點，裝置如圖所示，電池的電解質溶液為KOH溶液。下列說法正確的是

A. 放電時，消耗氧氣22.4 L(標準狀況)，有4 mol OH-從左往右通過陰離子交換膜

B. 充電時，電解池陽極區的電解質溶液中c(OH-)逐漸增大

C. 放電過程的負極反應式：Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓

D. 充電時，鋁電極上發生還原反應

Answer 1

【答案】D

【解析】根據圖示，該電池放電的總反應方程式為：4Al +3O2+ 4KOH =4KAlO2 +2H2O，離子方程式為：4Al +3O2+ 4OH -=4AlO2 -+2H2O，其中負極為鋁，電極反應式為4Al -12 e-- +16OH -=4AlO2 -+8H2O，正極為多孔電極，電極反應式為3O2 + 12e-- + 6H2O = 12OH--。A. 放電是原電池，標準狀況下，22.4 L氧氣的物質的量為1mol，電極反應式為O2+2H2O+4e- =4OH-，電解質溶液中的陰離子從正極區移向負極區，即OH-從右往左通過陰離子交換膜，故A錯誤；B. 充電是電解池，電解池陽極發生的電極反應可以看成原電池正極反應的逆反應，電極反應式為4OH- -4e- = O2+2H2O，陽極區電解質溶液中c(OH-)逐漸減小，故B錯誤；C. 根據上述分析，放電過程的負極反應式：4Al -12 e-- +16OH -=4AlO2 -+8H2O，故C錯誤；D. 充電時，鋁電極作陰極，發生還原反應，故D正確；故選D。