Question

【題目】我國科研人員以Zn和尖晶石型錳酸鋅(ZnMn2O4)為電極材料，研制出一種水系鋅離子電池。該電池的總反應方程式：ZnMn2O4xZn + Zn1xMn2O4(0<x<1)。下列說法正確的是

A．充電時，Zn2+向ZnMn2O4電極遷移

B．充電時，陽極反應：ZnMn2O4 2xeZn1xMn2O4+xZn2+

C．放電時，每轉移1 mol e，ZnMn2O4電極質量增加65 g

D．充放電過程中，只有Zn元素的化合價發生變化

Answer 1

【答案】B

【解析】本題考查了原電池與電解池知識。由總反應式可知，放電時，為原電池反應，Zn化合價升高，被氧化，電極反應式為xZn2xexZn2+，Zn1xMn2O4被還原，為原電池正極反應，電極反應式為Zn1xMn2O4+ xZn2++2xeZnMn2O4，充電時是電解池，陰極反應和原電池負極相反，發生還原反應，陽極反應與原電池的正極反應相反，發生氧化反應；充電時是電解池，在電解池中陽離子移向陰極，Zn2+向Zn電極遷移，故A錯；充電時是電解池，陽極的電極反應式與正極的電極反應式相反，所以陽極反應：ZnMn2O42xeZn1xMn2O4+xZn2+，故B正確；放電時，為原電池反應，由電極反應式為Zn1xMn2O4+ xZn2++2xeZnMn2O4可知，當轉移2 mol電子時，ZnMn2O4電極質量增加65 g，所以放電時，每轉移1 mol e，ZnMn2O4電極質量增加32.5 g，故C錯；充放電過程中，Zn元素和Mn元素的化合價都發生變化，故D錯。