Question

我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO₂电池”，该电池结构如图所示。电极材料为钠金属片和碳纳米管，电解液为高氯酸钠－四甘醇二甲醚。下列说法错误的是（    ）

A.电池放电时钠金属片发生氧化反应

B.电池工作时，外电路流过0.01mol电子，负极材料减重0.23g

C.碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO₂，电池充电时，应该与直流电源的正极相连

D.放电时负极反应为：C+2Na₂CO₃-4e^-=3CO₂↑+4Na⁺

Answer

D

【解析】

根据图示，原电池中电子由负极流向正极，则钠为负极，电极反应为：Na-e-= Na+；碳纳米管为正极，电极反应为3CO2+4e-+4Na+= C+2Na2CO3，电池总反应为：4Na+3CO22Na2CO3+C，据此分析解答。

A．根据图示，原电池中电子由负极流向正极，则钠为负极，电池放电时钠金属片发生氧化反应，故A正确；

B．根据分析，钠为负极，电极反应为Na-e-= Na+，电池工作时，外电路流过0.01mol电子，则产生0.01mol Na+，负极材料减重0.01mol×23g/mol=0.23g，故B正确；

C．根据分析，钠为负极，碳纳米管为正极，充电为放电的逆过程，电池充电时，正极变为阳极，应该与直流电源的正极相连，故C正确；

D．放电时Na为负极，电极反应为：Na-e-= Na+，故D错误；

答案选D。