Question

20．據(jù)報(bào)道，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，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)法正確的是（　�。�

• A． 電池放電時(shí) Na⁺從 b 極區(qū)移向 a 極區(qū)
• B． 每消耗 3mol H₂O₂，轉(zhuǎn)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(fù)極反應(yīng)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(yīng)，則b電極為正極，a電極為負(fù)極，負(fù)極上BH₄^-得電子和氫氧根離子反應(yīng)生成BO₂^-，
A．原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；
B．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和雙氧水之間的關(guān)系式計(jì)算；
C．二氧化錳可作雙氧水的催化劑；
D．負(fù)極上BH₄^-得電子和氫氧根離子反應(yīng)生成BO₂^-．

解答 解：A．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⁺從負(fù)極a極區(qū)移向正極b極區(qū)，故A錯(cuò)誤；
B．正極電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，每消耗3molH₂O₂，轉(zhuǎn)移的電子為6mol，故B錯(cuò)誤；
C．電極b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，故C錯(cuò)誤；
D．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，故D正確；
故選D．

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．