Question

8．據(jù)報(bào)道，以NaBH₄和H₂O₂作原料的燃料電池，其負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO₂，可用作空軍通信衛(wèi)星電源，其工作原理如圖所示．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 該電池的總反應(yīng)為NaBH₄+4H₂O₂═NaBO₂+6H₂O
• B． 電池放電時(shí)Na⁺從b極區(qū)移向a極區(qū)
• C． 每消耗1mol H₂O₂，轉(zhuǎn)移的Na⁺的物質(zhì)的量為2mol
• D． 納米MnO₂層的作用是提高原電池的工作效率

Answer 1

分析 以硼氫化合物NaBH₄（B元素的化合價(jià)為+3價(jià)）和H₂O₂作原料的燃料電池，電解質(zhì)溶液呈堿性，由工作原理裝置圖可知，負(fù)極a發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正極bH₂O₂發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH^-，電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流到正極，結(jié)合原電池的工作原理和解答該題．

解答 解：A．由工作原理裝置圖可知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正極H₂O₂發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH^-，電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，所以電池的總反應(yīng)為NaBH₄+4H₂O₂═NaBO₂+6H₂O，故A正確；
B．原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則Na⁺從a極區(qū)移向b極區(qū)，故B錯(cuò)誤；
C．正極電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，每消耗1molH₂O₂，轉(zhuǎn)移的電子為2mol，則轉(zhuǎn)移的Na⁺的物質(zhì)的量為2mol，故C正確；
D．正極材料采用MnO₂，為正極，H₂O₂發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH^-，MnO₂既作電極材料又有催化作用，則能提高原電池的工作效率，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池工作原理，涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書寫等問(wèn)題，做題時(shí)注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負(fù)極以及電極方程式的書寫，本題中難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)為電極方程式的書寫，注意化合價(jià)的變化．