Question

NaBH₄/H₂O₂燃料電池（DBFC）的結(jié)構(gòu)如圖所示，回答下列問(wèn)題：

（1）電極B材料中包含MnO₂層，其中最有可能的作用是

 

．
（2）電池負(fù)極的電極反應(yīng)為

 

，當(dāng)電池工作時(shí)，負(fù)極的堿性

 

（填“增強(qiáng)”或“減弱”）．
（3）電池工作時(shí)，Na⁺向

 

（填“正”或“負(fù)”）極區(qū)遷移．
（4）在電池反應(yīng)中，每消耗1L 6mol?L^-1 H₂O₂溶液，理論上流過(guò)電路中的電子為

 

個(gè)．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

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^-，結(jié)合原電池的工作原理和解答該題．

解答： 解：（1）電極B電極材料為MnO₂，H₂O₂在電極B上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則MnO₂電極為正極，同時(shí)MnO₂是雙氧水分解的催化劑，故答案為：雙氧水分解的催化劑；
（2）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成BO₂^-，電極反應(yīng)式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，堿性減弱，故答案為：BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O；減弱；
（3）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⁺向正極區(qū)遷移，故答案為：正；
（4）正極電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí)，消耗3molH₂O₂，則每消耗1L 6mol?L^-1 H₂O₂溶液即6molH₂O₂，理論上流過(guò)電路中的電子為12×6.02×10²³個(gè)；故答案為：12×6.02×10²³．

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．