Question

钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。一种以Na₂SO₄水溶液为电解液的钠离子电池总反应为：NaTi₂(PO₄)₃ +2Na₂NiFe^II (CN)₆ Na₃Ti₂(PO₄)₃ +2NaNiFe^III(CN)₆(注：其中P的化合价为+5，Fe的上标II、III代表其价态)。下列说法不正确的是(     )

A．放电时NaTi₂(PO₄)₃在正极发生还原反应

B．放电时负极材料中的Na^＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na^＋嵌入到正极材料中

C．充电过程中阳极反应式为：2NaNiFe^III(CN)₆＋2Na^＋＋2e^－＝2Na₂NiFe^II (CN)₆

D．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na⁺的浓度基本保持不变

Answer

C

【解析】

试题分析：该原电池放电时，Fe元素化合价由+2价变为+3价，Ti元素化合价由+4价变为+3价，所以负极上Na2NiFeII (CN)6失电子发生氧化反应、正极上NaTi2(PO4)3得电子发生还原反应，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反。A．放电时NaTi2(PO4)3在正极得电子而发生还原反应，故A正确；B．放电时，阳离子向正极移动，所以放电时负极材料中的Na+脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na+嵌入到正极材料中，故B正确；C．充电时，阳极失电子发生氧化反应，电极反应式为Ti2(PO4)33--2e-=Ti2(PO4)3-，故C错误；D．根据电池反应式知，反应过程中钠离子实质上不参加反应，所以钠离子浓度基本不变，故D正确。故选C。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查化学电源新型电池，明确元素化合价变化与电极名称关系是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液书写，为高考高频点，也是学习难点。