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112分科測驗化學 第19題 詳解

鋅空氣電池充放電 · 多選 · 題目出處:112 學年度分科測驗 化學考科(大學入學考試中心)

題目
二次電池與我們的日常生活息息相關,鋰離子電池便是一例。近年來科學家開始發展一種同時具備金屬離子電池與燃料電池優點的二次電池,以鋅-空氣電池(圖 4)為例,放電時電極反應如式 3 和式 4 所示:
Zn+2OHZnO+H2O+2e(式3)\mathrm{Zn+2\,OH^-\rightarrow ZnO+H_2O+2\,e^-}\quad\text{(式3)}
O2+4H++4e2H2O(式4)\mathrm{O_2+4\,H^++4\,e^-\rightarrow 2\,H_2O}\quad\text{(式4)}
下列關於鋅-空氣電池的敘述,哪些正確?
(A) 在放電過程中,金屬鋅為陰極
(B) 在放電過程中,陰極的產物為水
(C) 此電池的全反應為 2Zn+O22ZnO\mathrm{2\,Zn+O_2\rightarrow 2\,ZnO}
(D) 若將此電池的金屬鋅換成鎂,則無法進行放電反應
(E) 若需對此電池進行充電,在充電過程中,水會氧化產生氧氣
鋅-空氣電池示意圖:一個矩形容器由左至右分為四個區塊,最左側標示「鋅電極」(白色),中間兩個區塊為電解液區(淺灰色,中央有雙直線分隔符號),最右側標示「多孔電極」(深灰網底),其外側以三個向左的箭頭標示O₂由外部進入多孔電極。容器底部標示「電解液」。容器上方,鋅電極與多孔電極分別以導線向上連接到一顆點亮的燈泡圖示,燈泡上方左右各有一個箭頭(左箭頭指向燈泡、右箭頭指向外),並標示「放電過程」,表示電流經外部迴路對燈泡放電。
圖 4

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答案
(B)(C)(E)

關鍵觀念:#電化學 #二次電池 #半反應

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