Question

【題目】利用“ Na－CO2”電池將CO2變廢為寶。我國(guó)科研人員研制出的可充電“ Na－CO2”電池，以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料，總反應(yīng)為4Na＋3CO2 2Na2CO3＋C。放電時(shí)該電池“吸入”CO2，其工作原理如圖所示：

(1)放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為______________________________________________。

(2)若生成的Na2CO3和C全部沉積在電極表面，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2 mol e－時(shí)，兩極的質(zhì)量差為________ g。

(3)選用高氯酸鈉－四甘醇二甲醚作電解液的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________(至少寫(xiě)兩點(diǎn))。

Answer 1

【答案】 3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C 15.8 導(dǎo)電性好、與金屬鈉不反應(yīng)、難揮發(fā)等

【解析】(1)正極CO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故電極方程式為3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C，故答案為：3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；

(2)正極發(fā)生的電極反應(yīng)3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C

3 421

0.150.20.10.05，

m(總)=m(Na2CO3)+m(C)=106g/mol×0.1mol+12g/mol×0.05mol=11.2g，

負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)4Na-4e-=4Na+

924

m(Na)0.2

m(Na)=4.6g，故兩極的質(zhì)量差為11.2g+4.6g=15.8g，故答案為：15.8；

(3)選用髙氯酸鈉-四甘醇二甲醚做電解液的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性好，與金屬鈉不反應(yīng)，難揮發(fā)，故答案為：導(dǎo)電性好，與金屬鈉不反應(yīng)，難揮發(fā)。