单选题
碱性电池中的碳棒可以直接回收,那么其在电池中的作用是( )。
A
支持电池结构固定电解质
B
参与电极反应
C
集流,减小电阻
D
碳棒多孔吸附电解质
答案解析
正确答案:C
解析:
在碱性电池(通常指锌-锰干电池或类似的化学电源)中,碳棒(石墨棒)主要位于电池的中心位置。我们需要分析其在电化学体系中的具体功能:
1. **导电性与集流作用**:
碳棒由石墨制成,具有良好的导电性且化学性质稳定。在电池放电过程中,正极活性物质(如二氧化锰)本身导电性较差。碳棒作为正极的**集流体**,负责收集正极反应产生的电子,并将其传导至外部电路。同时,它也能将外部电路的电子引入(充电时,虽碱性电池多为一次性,但原理类似),从而**减小电池的内阻**,提高电池效率。
2. **排除其他选项**:
* **A. 支持电池结构固定电解质**:虽然碳棒在物理上占据中心位置,对结构有一定支撑作用,但这并非其核心的电化学功能。固定电解质主要依靠隔膜和糊状电解质的特性。
* **B. 参与电极反应**:碳棒在电池工作过程中是惰性电极,**不参与**化学反应。实际参与正极反应的是包裹在碳棒周围的二氧化锰($MnO_2$)。
* **D. 碳棒多孔吸附电解质**:碱性电池中的电解质通常是氢氧化钾溶液,被吸附在隔膜或混合在正极材料中。碳棒本身致密,并不依靠多孔结构来吸附电解质,这与超级电容器中的活性炭电极不同。
3. **关于回收的提示**:
题目中提到“碳棒可以直接回收”,这也侧面印证了它在反应前后化学性质未发生改变(即未参与反应),只是作为导体存在,因此可以较为容易地分离和回收。
综上所述,碳棒的主要作用是作为正极的集流体,导出电流并减小内阻。
故正确答案为 **C**。
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