| 二次电池 题目答案及解析

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选修四

第四章 电化学基础

第二节 化学电源

二次电池

钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低。一种钠离子电池构造示意图如下,已知电池反应:$\text{Na}_{1 - {x}}\text{MnO}_{2} + \text{Na}_{{x}}\text{C}_{{n}}\overset{放电}{\underset{充电}{\rightleftharpoons}}\text{NaMnO}_{2} + n\text{C}$放电,下列说法错误的是$\rm (\qquad)$

["

钠离子电池比锂离子电池内阻大,短路时不易发热,具备更高安全性

","

充电时,阳极的电极反应式为${\\rm NaMnO_{2}} − x{\\rm e^{−}} = {\\rm Na}_{1−x}{\\rm MnO_{2}} + x\\rm Na^{+}$

","

放电时,正极钠的化合价未发生改变

","

废旧钠离子电池进行“放电处理”让$\\rm Na^{+}$进入硬碳中而有利于回收

"]
[["D"]]

由图可知,放电时,硬碳电极为原电池的负极,$\rm Na_{x}C_{n}$在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳,$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$电极为正极,钠离子作用下$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$在正极得到电子发生还原反应生成$\rm NaMnO_{2}$;充电时,与直流电源负极相连的硬碳电极为阴极,$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$电极为阳极。

$\rm A$.由钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低可知,与锂离子电池相比,钠离子电池比锂离子电池内阻大,短路时瞬间发热量小于锂离子电池,具有不易发热,具备更高安全性的优点,故$\rm A$正确;

$\rm B$.由分析可知,充电时,$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$电极为阳极,$\rm NaMnO_{2}$在阳极失去电子发生氧化反应生成$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$和钠离子,电极反应式为$\rm NaMnO_{2} − xe^{−} = Na_{1 − x}MnO_{2} + xNa^{+}$,故$\rm B$正确;

$\rm C$.由电池反应可知,放电时$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$电极为正极,钠离子作用下$\rm Na_{1-x}MnO_{2}$在正极得到电子发生还原反应生成$\rm NaMnO_{2}$,放电过程中钠元素的化合价未发生改变,故$\rm C$正确;

$\rm D$.废旧钠离子电池里面有残余电量,为了防止拆卸电池中发生意外,废旧钠离子电池进行“放电处理”时,应将硬碳中的钠转化为钠离子,故$\rm D$错误;

故选:$\rm D$

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