| 模型 | 模型答案 | 正确答案 |
|---|---|---|
| 金声玉亮2.0 | 【解析】 首先,我们分析锌-空气燃料电池的反应方程式:$2 \mathrm{Zn}+\mathrm{O}_{2}+4 \mathrm{OH}^{-}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-}$。这表明在放电过程中,锌被氧化,氧气被还原。在充电过程中,反应逆向进行,锌离子被还原,水被氧化产生氧气。 A. 充电时,电解质溶液中 $\mathrm{K}^{+}$ 向阳极移动。在充电过程中,阳极发生氧化反应,阴离子(如 $\mathrm{OH}^{-}$)向阳极移动,而阳离子(如 $\mathrm{K}^{+}$)向阴极移动,因此A选项错误。 B. 充电时,电解质溶液中 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$ 逐渐减小。在充电过程中,由于阳极的氧化反应消耗 $\mathrm{OH}^{-}$,导致 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$ 减小,因此B选项正确。 C. 放电时,负极反应为:$\mathrm{Zn}+4 \mathrm{OH}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-}$。这描述了锌在放电过程中的氧化反应,因此C选项正确。 D. 放电时,电路中通过 $2 \mathrm{~mol}$ 电子,消耗氧气 $22.4 \mathrm{~L}$ (标准状况)。根据反应方程式,每消耗 $1 \mathrm{~mol}$ 氧气,需要 $4 \mathrm{~mol}$ 电子,因此通过 $2 \mathrm{~mol}$ 电子只能消耗 $0.5 \mathrm{~mol}$ 氧气,即 $11.2 \mathrm{~L}$ (标准状况),因此D选项错误。 【答案】: B, C <eoa> |
C |
| deepseekr1 | 【解析】 锌-空气燃料电池放电时,Zn在负极被氧化,O₂在正极被还原。充电时,反应逆向进行,为电解过程。 - **选项A**:充电时(电解),阳离子(K⁺)应向阴极移动,而非阳极。错误。 - **选项B**:充电时,原反应逆向进行,Zn(OH)₄²⁻分解生成Zn和O₂,同时释放OH⁻(反应式逆过程需补充OH⁻),故c(OH⁻)增大。错误。 - **选项C**:放电时负极反应为Zn + 4OH⁻ - 2e⁻ → Zn(OH)₄²⁻,与题干反应式一致。正确。 - **选项D**:根据总反应,每mol O₂对应4mol e⁻。2mol e⁻对应0.5mol O₂,体积为11.2L(标况)。错误。 <eoe> 【答案】C <eoa> |
C |
| gpto1 | 【解析】 首先,根据题目给出的总反应: \[ 2\mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4\mathrm{OH}^- + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \] 我们可以写出放电时的电极反应。 **负极(氧化反应,锌被氧化):** \[ \mathrm{Zn} + 4\mathrm{OH}^- \rightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} + 2\mathrm{e}^- \] **正极(还原反应,氧气被还原):** \[ \mathrm{O}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 4\mathrm{e}^- \rightarrow 4\mathrm{OH}^- \] 将两极反应加和: \[ 2\mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4\mathrm{OH}^- + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \] **选项分析:** **A.** **充电时,电解质溶液中 $\mathrm{K}^+$ 向阳极移动** 充电时,相当于电解过程,外加电源使反应逆向进行。电解时,阳极为正极,阴极为负极。电解质中的阳离子($\mathrm{K}^+$)应向阴极(负极)移动,所以选项A错误。 **B.** **充电时,电解质溶液中 $\mathrm{c}(\mathrm{OH}^-)$ 逐渐减小** 根据逆反应: \[ 2\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \rightarrow 2\mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4\mathrm{OH}^- + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \] 可以看到,充电时 $\mathrm{OH}^-$ 被生成,浓度应逐渐增大,所以选项B错误。 **C.** **放电时,负极反应为:$\mathrm{Zn} + 4\mathrm{OH}^- - 2\mathrm{e}^- = \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$** 与我们推导的负极反应一致,故选项C正确。 **D.** **放电时,电路中通过 $2\ \mathrm{mol}$ 电子,消耗氧气 $22.4\ \mathrm{L}$(标准状况)** 根据正极反应,4个电子对应消耗1摩尔氧气: \[ \mathrm{O}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 4\mathrm{e}^- \rightarrow 4\mathrm{OH}^- \] 因此,2摩尔电子对应消耗: \[ \frac{1}{2} \mathrm{mol}\ \mathrm{O}_2 \] 在标准状况下,氧气的摩尔体积为22.4 L,所以消耗氧气体积为: \[ \frac{1}{2} \times 22.4\ \mathrm{L} = 11.2\ \mathrm{L} \] 不是22.4 L,所以选项D错误。 <eoe> 【答案】 C <eoa> |
C |
| GPT-4o | 【解析】 首先,我们需要理解锌 - 空气燃料电池的工作原理和电化学反应。 题目中的反应式为: \[ 2 \mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4 \mathrm{OH}^{-} + 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} = 2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \] 我们需要根据选项逐一分析: A. 充电时, 电解质溶液中 $\mathrm{K}^{+}$向阳极移动 - 充电时,电解质溶液中的阳离子($\mathrm{K}^+$)应向阴极移动,而不是向阳极移动。因此,A选项错误。 B. 充电时, 电解质溶液中 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$ 逐渐减小 - 充电时,电池处于电解反应状态,$\mathrm{OH}^-$离子可能参与氧化还原反应,导致其浓度逐渐减少。因此,B选项正确。 C. 放电时, 负极反应为: $\mathrm{Zn} + 4 \mathrm{OH}^{-} - 2 \mathrm{e}^{-} = \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$ - 放电时,锌作为负极,发生氧化反应。根据反应式,负极反应应该是:$\mathrm{Zn} + 4 \mathrm{OH}^{-} \rightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} + 2 \mathrm{e}^{-}$。因此,C选项正确。 D. 放电时, 电路中通过 $2 \mathrm{~mol}$ 电子, 消耗氧气 $22.4 \mathrm{~L}$ (标准状况) - 放电时,根据题目中的反应式,2个锌原子对应1个氧气分子。消耗 $2 \mathrm{~mol}$ 电子,对应1 $\mathrm{~mol}$ 氧气。根据标准状况下1 $\mathrm{~mol}$ 任何气体的体积为 $22.4 \mathrm{~L}$,所以D选项正确。 从以上分析可以看出,选项B、C、D都正确,但题目要求选择下列说法"正确的是",这里可能存在题目设置问题,一般情况下,选择一个最佳答案。根据常规题目类型,通常会选择最直接且易理解的选项。所以我们选择C。 【答案】 C <eoa> |
['C'] |
| llama3.1-70B-Instruct | 【解析】 锌-空气燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-,根据电池的工作原理,充电时,电解质溶液中K+向阳极移动,放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-,放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)故选A、C、D. <eoe> 【答案】 ACD <eoa> |
['C'] |
| llama3.1-405B-Instruct | 【解析】 充电时,电解质溶液中K^{+}不移动,所以A错误;充电时,电解质溶液中c(OH^{-})逐渐增大,所以B错误;放电时,负极反应为:Zn-2e^{-}=Zn^{2+},所以C错误;放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况),所以D正确. <eoe> 【答案】: D <eoa> |
['C'] |
| DeepSeek-Coder-V2 | "【解析】首先,我们需要理解锌-空气燃料电池的工作原理和反应过程。电池的电解质溶液为KOH溶液,反应方程式为$2 \\mathrm{Zn}+\\mathrm{O}_{2}+4 \\mathrm{OH}^{-}+2 \\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}=2 \\mathrm{Zn}(\\mathrm{OH}) 4^{2-}$。\n\nA选项:充电时,电解质溶液中$\\mathrm{K}^{+}$向阳极移动。在充电过程中,阳极是氧化反应发生的地方,阴极是还原反应发生的地方。根据电荷守恒原理,阳极会吸引阴离子,而阴极会吸引阳离子。因此,$\\mathrm{K}^{+}$应该向阴极移动,而不是阳极。所以A选项不正确。\n\nB选项:充电时,电解质溶液中$\\mathrm{c}\\left(\\mathrm{OH}^{-}\\right)$逐渐减小。在充电过程中,反应会消耗$\\mathrm{OH}^{-}$,因此$\\mathrm{c}\\left(\\mathrm{OH}^{-}\\right)$应该逐渐增加,而不是减小。所以B选项不正确。\n\nC选项:放电时,负极反应为: $\\mathrm{Zn}+4 \\mathrm{OH}^{-}-2 \\mathrm{e}^{-}=\\mathrm{Zn}(\\mathrm{OH}) 4^{2-}$。这个反应方程式描述了锌在碱性条件下的氧化反应,即锌失去电子并与氢氧根离子结合生成$\\mathrm{Zn}(\\mathrm{OH}) 4^{2-}$。这与题目中给出的总反应方程式一致,因此C选项是正确的。\n\nD选项:放电时,电路中通过$2 \\mathrm{~mol}$电子,消耗氧气$22.4 \\mathrm{~L}$ (标准状况)。根据反应方程式,每消耗$1 \\mathrm{~mol}$氧气,需要$4 \\mathrm{~mol}$电子。因此,通过$2 \\mathrm{~mol}$电子,应该消耗$0.5 \\mathrm{~mol}$氧气,而不是$1 \\mathrm{~mol}$。在标准状况下,$1 \\mathrm{~mol}$氧气的体积是$22.4 \\mathrm{~L}$,所以$0.5 \\mathrm{~mol}$氧气的体积是$11.2 \\mathrm{~L}$,而不是$22.4 \\mathrm{~L}$。因此D选项不正确。\n\n综上所述,只有C选项是正确的。 <eoe>\n【答案】: C <eoa>" | ['C'] |
| Qwen2-72B-Instruct | "【解析】\n对于锌-空气燃料电池,其工作原理是基于锌与氧气在碱性介质中的反应。在放电时,锌在负极被氧化,氧气在正极被还原。放电反应为:\\[2 \\mathrm{Zn}+\\mathrm{O}_{2}+4 \\mathrm{OH}^{-}+2 \\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}=2 \\mathrm{Zn}(\\mathrm{OH}) 4^{2-}\\]。充电时,过程则相反,锌在阳极被氧化,而锌氢氧化物在阴极被还原。\n\nA. 充电时,电解质溶液中 $\\mathrm{K}^{+}$ 向阳极移动。在充电过程中,阳极(原电池的负极)上发生氧化反应,因此阳离子(如 $\\mathrm{K}^{+}$)会向阳极移动以保持电荷平衡。但根据电化学原理,阳离子应该向阴极移动,因此A选项错误。\n\nB. 充电时,电解质溶液中 $\\mathrm{c}\\left(\\mathrm{OH}^{-}\\right)$ 逐渐减小。在充电过程中,由于正极(原电池的正极)上发生还原反应,$\\mathrm{OH}^{-}$离子会被消耗,导致溶液中 $\\mathrm{c}\\left(\\mathrm{OH}^{-}\\right)$ 减小。因此B选项正确。\n\nC. 放电时,负极反应为:$\\mathrm{Zn}+4 \\mathrm{OH}^{-}-2 \\mathrm{e}^{-}=\\mathrm{Zn}(\\mathrm{OH}) 4^{2-}$。这正确地描述了放电时负极的反应,锌被氧化,因此C选项正确。\n\nD. 放电时,电路中通过 $2 \\mathrm{~mol}$ 电子,消耗氧气 $22.4 \\mathrm{~L}$ (标准状况)。根据反应方程式,每消耗$1 \\mathrm{~mol}$氧气,需要$4 \\mathrm{~mol}$电子,因此通过$2 \\mathrm{~mol}$电子时,理论上消耗氧气$0.5 \\mathrm{~mol}$,在标准状况下,$0.5 \\mathrm{~mol}$氧气的体积为$11.2 \\mathrm{~L}$,而不是$22.4 \\mathrm{~L}$,因此D选项错误。\n\n根据上述分析,选项B和C正确,但由于题目要求选择一个正确的答案,我们应选择最直接相关的正确选项。\n【答案】: C <eoa> \n\n但是,根据题目要求选择一个答案,且考虑到B和C都是正确的陈述,题目设计可能存在误导。在实际考试或选择中,如果要求选择一个最直接相关的正确选项,C选项直接描述了放电时负极的反应,而B选项描述的是充电时的溶液中氢氧根离子浓度变化,因此在题目的设计意图下,C选项可能被视为更直接相关的正确选项。然而,严格来说,B和C都是正确的。" | ['C'] |
| baichuan4 | 【解析】 A. 充电时,阳极发生氧化反应,$\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$ 失去电子变为 $\mathrm{ZnO}$ 和 $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$,同时产生 $\mathrm{OH}^-$,因此 $\mathrm{K}^+$ 应向阴极移动以保持电荷平衡,选项A错误。 B. 充电时,由于阳极产生的 $\mathrm{OH}^-$,电解质溶液中的 $\mathrm{c}(\mathrm{OH}^-)$ 会逐渐增大,选项B错误。 C. 放电时,负极发生氧化反应,$\mathrm{Zn}$ 失去电子变为 $\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$,选项C正确。 D. 根据题目给出的反应方程式,放电时电路中通过 2 mol 电子,消耗氧气 1 mol,即 22.4 L(标准状况),选项D正确。 综上所述,正确的选项是 C 和 D。 <eoe> 【答案】: CD <eoa> |
['C'] |
| doubao | 【解析】:A 项,充电时是电解池,阳离子向阴极移动,所以 K+应向阴极移动,A 错误;B 项,充电时的总反应式为 2Zn(OH)42-=2Zn+O2+4OH-+2H2O,所以电解质溶液中 c(OH-)逐渐增大,B 错误;C 项,放电时锌作负极,失去电子,结合电解质溶液中的氢氧根离子生成 Zn(OH)42-,电极反应式正确,C 正确;D 项,放电时,每转移 4mol 电子消耗 1mol 氧气,所以通过 2mol 电子消耗氧气 0.5mol,标准状况下体积为 11.2L,D 错误。<eoe> 【答案】:C <eoa> |
['C'] |
| minimax | 【解析】 首先,我们需要理解锌-空气燃料电池的工作原理。在放电过程中,锌作为燃料,氧气作为氧化剂,反应生成锌酸盐。根据题目给出的放电反应方程式: \[2 \mathrm{Zn}+\mathrm{O}_{2}+4 \mathrm{OH}^{-}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}^{2-}\] 我们可以看到,锌在负极失去电子,氧气在正极获得电子。 A选项提到充电时,电解质溶液中的 $\mathrm{K}^{+}$ 向阳极移动。在充电过程中,电池的放电反应会逆转,即锌酸盐分解成锌和氧气。充电时,阳极(负极)是锌酸盐还原成锌的地方,而阴极(正极)是氧气生成的地方。在这个过程中,$\mathrm{K}^{+}$ 离子作为电解质溶液中的平衡离子,会向阴极移动以平衡电荷,而不是向阳极移动。因此,A选项错误。 B选项提到充电时,电解质溶液中 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$ 逐渐减小。在充电过程中,由于锌酸盐分解,会产生 $\mathrm{OH}^{-}$ 离子,因此 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$ 应该是增加而不是减小。因此,B选项错误。 C选项提到放电时,负极反应为 $\mathrm{Zn}+4 \mathrm{OH}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}^{2-}$。这个反应符合题目中给出的放电反应方程式,其中锌在负极失去电子,生成锌酸盐。因此,C选项正确。 D选项提到放电时,电路中通过 $2 \mathrm{~mol}$ 电子,消耗氧气 $22.4 \mathrm{~L}$ (标准状况)。根据题目中的放电反应方程式,每2摩尔的锌反应需要1摩尔的氧气。根据理想气体定律,在标准状况下,1摩尔理想气体的体积是 $22.4 \mathrm{~L}$。因此,如果电路中通过 $2 \mathrm{~mol}$ 电子,那么消耗的氧气体积应该是 $22.4 \mathrm{~L}$。因此,D选项正确。 综上所述,C和D选项是正确的。 <eoe> 【答案】: C, D <eoa> |
['C'] |
| kimi | 【解析】 首先,我们需要理解题目中给出的锌-空气燃料电池的反应方程式: \[2 \mathrm{Zn}+\mathrm{O}_{2}+4 \mathrm{OH}^{-}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-}\] 在放电过程中,锌作为负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应。根据题目给出的反应方程式,我们可以知道: - 负极反应为:\[ \mathrm{Zn}+4 \mathrm{OH}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-} \] - 正极反应为:\[ \mathrm{O}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+4 \mathrm{e}^{-}=4 \mathrm{OH}^{-} \] 接下来,我们逐个分析选项: A. 充电时,电解质溶液中 $\mathrm{K}^{+}$向阳极移动。在充电过程中,阳离子向阴极移动,所以这个选项是错误的。 B. 充电时,电解质溶液中 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$逐渐减小。在充电过程中,正极产生 $\mathrm{OH}^{-}$,所以溶液中 $\mathrm{OH}^{-}$ 的浓度会增加,这个选项也是错误的。 C. 放电时,负极反应为:\[ \mathrm{Zn}+4 \mathrm{OH}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-} \]。这个选项与题目给出的反应方程式一致,是正确的。 D. 放电时,电路中通过 $2 \mathrm{~mol}$ 电子,消耗氧气 $22.4 \mathrm{~L}$ (标准状况)。根据反应方程式,每通过 $4 \mathrm{~mol}$ 电子,消耗 $1 \mathrm{~mol}$ 氧气,所以 $2 \mathrm{~mol}$ 电子消耗的氧气应该是 $5.6 \mathrm{~L}$,这个选项是错误的。 <eoe> 【答案】: C <eoa> |
['C'] |
| wenxinyiyan | 【解析】 A.充电时,阳极发生$O_{2} + 2H_{2}O + 4e^{-} = 4OH^{-}$,阴极发生$Zn(OH)_{4}^{2 -} + 2e^{-} = Zn + 4OH^{-}$,阳离子向阴极移动,故A错误; B.充电时,电池总反应为$2Zn(OH)_{4}^{2 -} = 2Zn + O_{2} \uparrow + 4OH^{-} + 2H_{2}O$,电解质溶液中$c(OH^{-})$逐渐增大,故B错误; C.放电时,负极发生$Zn + 4OH^{-} - 2e^{-} = Zn(OH)_{4}^{2 -}$,故C正确; D.放电时,电路中通过$4mol$电子,消耗氧气$1mol$,即标况下$22.4L$,故D错误。 【答案】 C |
['C'] |
| zhipu | 【解析】 首先,我们需要理解锌-空气燃料电池的工作原理及其电解质溶液中的离子移动情况。 A. 充电时,电池作为电解池工作,阳离子($\mathrm{K}^{+}$)应该向阴极移动,而不是向阳极移动。因此,A选项错误。 B. 充电时,电池的反应是逆向进行的,即$2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \rightarrow 2 \mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4 \mathrm{OH}^- + 2 \mathrm{H}_2\mathrm{O}$。在这个过程中,$\mathrm{OH}^-$的浓度实际上会增加,而不是减小。因此,B选项错误。 C. 放电时,负极(锌电极)发生氧化反应,失去电子。根据题目给出的总反应式,负极反应为$\mathrm{Zn} + 4 \mathrm{OH}^- - 2 \mathrm{e}^- = \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$。这与C选项描述一致,因此C选项正确。 D. 放电时,根据总反应式$2 \mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4 \mathrm{OH}^- + 2 \mathrm{H}_2\mathrm{O} = 2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$,每消耗1 mol $\mathrm{O}_2$,需要转移4 mol电子。因此,通过2 mol电子,消耗的氧气应为0.5 mol。在标准状况下,1 mol气体的体积为22.4 L,所以0.5 mol氧气的体积为11.2 L,而不是22.4 L。因此,D选项错误。 综上所述,正确答案是C。 <eoe> 【答案】: C <eoa> |
['C'] |
| gpto1 | 【解析】 首先,根据题目给出的总反应: \[ 2\mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4\mathrm{OH}^- + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \] 我们可以写出放电时的电极反应。 **负极(氧化反应,锌被氧化):** \[ \mathrm{Zn} + 4\mathrm{OH}^- \rightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} + 2\mathrm{e}^- \] **正极(还原反应,氧气被还原):** \[ \mathrm{O}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 4\mathrm{e}^- \rightarrow 4\mathrm{OH}^- \] 将两极反应加和: \[ 2\mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4\mathrm{OH}^- + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \] **选项分析:** **A.** **充电时,电解质溶液中 $\mathrm{K}^+$ 向阳极移动** 充电时,相当于电解过程,外加电源使反应逆向进行。电解时,阳极为正极,阴极为负极。电解质中的阳离子($\mathrm{K}^+$)应向阴极(负极)移动,所以选项A错误。 **B.** **充电时,电解质溶液中 $\mathrm{c}(\mathrm{OH}^-)$ 逐渐减小** 根据逆反应: \[ 2\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-} \rightarrow 2\mathrm{Zn} + \mathrm{O}_2 + 4\mathrm{OH}^- + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \] 可以看到,充电时 $\mathrm{OH}^-$ 被生成,浓度应逐渐增大,所以选项B错误。 **C.** **放电时,负极反应为:$\mathrm{Zn} + 4\mathrm{OH}^- - 2\mathrm{e}^- = \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_4^{2-}$** 与我们推导的负极反应一致,故选项C正确。 **D.** **放电时,电路中通过 $2\ \mathrm{mol}$ 电子,消耗氧气 $22.4\ \mathrm{L}$(标准状况)** 根据正极反应,4个电子对应消耗1摩尔氧气: \[ \mathrm{O}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 4\mathrm{e}^- \rightarrow 4\mathrm{OH}^- \] 因此,2摩尔电子对应消耗: \[ \frac{1}{2} \mathrm{mol}\ \mathrm{O}_2 \] 在标准状况下,氧气的摩尔体积为22.4 L,所以消耗氧气体积为: \[ \frac{1}{2} \times 22.4\ \mathrm{L} = 11.2\ \mathrm{L} \] 不是22.4 L,所以选项D错误。 <eoe> 【答案】 C <eoa> |
C |
| deepseekv3 | 【解析】 首先,我们分析题目中的化学反应:$2 \mathrm{Zn}+\mathrm{O}_{2}+4 \mathrm{OH}^{-}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-}$。 选项A涉及充电时电解质溶液中 $\mathrm{K}^{+}$的移动。在充电过程中,电解质溶液中的阳离子 $\mathrm{K}^{+}$应该向阴极移动,而不是向阳极移动,因此选项A错误。 选项B涉及充电时 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$的变化。充电时,反应逆向进行,即 $2 \mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-} = 2 \mathrm{Zn}+\mathrm{O}_{2}+4 \mathrm{OH}^{-}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$,因此 $\mathrm{c}\left(\mathrm{OH}^{-}\right)$会逐渐增大,而不是减小,所以选项B错误。 选项C涉及放电时的负极反应。根据反应方程式,放电时负极的反应为 $\mathrm{Zn}+4 \mathrm{OH}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}) 4^{2-}$,因此选项C正确。 选项D涉及放电时电路中通过的电子和消耗的氧气量。根据反应方程式,2 mol 电子通过电路时,消耗的氧气为 1 mol。根据标准状况下气体的摩尔体积,1 mol 气体的体积为 22.4 L,因此消耗的氧气为 22.4 L,所以选项D也正确。 然而,题目要求选择一个正确的选项,因此需要进一步分析。通常,题目要求选择一个最符合题意的选项。选项C是关于电极反应的描述,而选项D涉及的是电子和气体体积的计算,两者都是正确的,但选项C更直接反应了题目中的化学反应。 综合考虑,选项C是最符合题意的正确答案。 <eoe> 【答案】C <eoa> |
C |