Question

我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na－CO₂电池。放电时该电池“吸入”CO₂，充电时“呼出”CO₂。吸入CO₂时，其工作原理如图所示。吸收的全部CO₂中，有 转化为Na₂CO₃固体沉积在多壁碳纳米管（MWCNT）电极表面。下列说法正确的是（    ）

A.“吸入”CO₂时的正极反应：4Na⁺+ 3CO₂+ 4e^－= 2Na₂CO₃+ C

B.“吸入”CO₂时，钠箔为正极

C.“呼出”CO₂时，Na⁺向多壁碳纳米管电极移动

D.标准状况下，每“呼出”22.4 L CO₂，转移电子数为0.75 mol

Answer

A

【解析】

根据电极材料可知，放电时钠箔被氧化，为负极，则吸入CO2的一极为正极发生还原反应，O元素化合价已是最低价，所以是C元素被还原生成C单质，同时吸收的CO2中有转化为Na2CO3固体；充电时钠箔为阴极，钠离子被还原为Na，多壁碳纳米管为阳极，C被氧化结合碳酸钠生成CO2，呼出CO2。

A．根据分析可知“吸入”CO2时，多壁碳纳米管为正极，CO2得电子被还原成C单质，同时有部分二氧化碳与钠离子生成碳酸钠，所以电极反应式为4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C，故A正确；

B．根据分析可知“吸入”CO2时，钠箔为负极，故B错误；

C．“呼出”CO2时为电解池，阳离子流向阴极，所以钠离子向钠箔移动，故C错误；

D．标准状况下，22.4LCO2的物质的量为1mol，根据放电时的正极反应可知，充电时阳极电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2，所以每“呼出”22.4 L CO2，转移电子数为mol，故D错误；

答案选A。