Question

20．據(jù)報道，以硼氫化合物 NaBH₄（B 元素的化合價為+3 價）和 H₂O₂作原料的燃料電池，負極材料采用  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．下列說法正確的是（　�。�

• A． 電池放電時 Na⁺從 b 極區(qū)移向 a 極區(qū)
• B． 每消耗 3mol H₂O₂，轉移的電子為3mol
• C． 電極 a 采用 MnO₂，MnO₂ 既作電極材料又有催化作用
• D． 該電池的負極反應為：BH₄^-+8OH^--8e-═BO₂^-+6H₂O

Answer 1

分析 根據(jù)圖片知，雙氧水得電子發(fā)生還原反應，則b電極為正極，a電極為負極，負極上BH₄^-得電子和氫氧根離子反應生成BO₂^-，
A．原電池放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動；
B．根據(jù)轉移電子和雙氧水之間的關系式計算；
C．二氧化錳可作雙氧水的催化劑；
D．負極上BH₄^-得電子和氫氧根離子反應生成BO₂^-．

解答 解：A．原電池工作時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則Na⁺從負極a極區(qū)移向正極b極區(qū)，故A錯誤；
B．正極電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，每消耗3molH₂O₂，轉移的電子為6mol，故B錯誤；
C．電極b采用MnO₂，為正極，H₂O₂發(fā)生還原反應，得到電子被還原生成OH^-，MnO₂既作電極材料又有催化作用，故C錯誤；
D．負極發(fā)生氧化反應生成BO₂^-，電極反應式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，故D正確；
故選D．

點評 本題考查原電池工作原理，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題，做題時注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負極以及電極方程式的書寫，本題中難點和易錯點為電極方程式的書寫，注意化合價的變化．