Question

某研究小组用新颖的NaBH₄/H₂O₂燃料电池模拟电化学降解NO₃^-，下列说法不正确的是（　　）

• A、图1电池放电过程中，Na⁺从负极区向正极区迁移
• B、图1电池负极区的电极反应为：BH₄^--8e^-+8OH^-═BO₂^-+6H₂O
• C、图2中若电解过程中转移了a mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（△m_左-△m_右）为6.2a g
• D、图2阴极反应式为：2NO₃^-+6H₂O+10e^-═N₂↑+12OH^-

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：以硼氢化合物NaBH₄（B元素的化合价为+3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正极H₂O₂发生还原反应，得到电子被还原生成OH^-，电极反应式为H₂O₂+2e^-=2OH^-，图2中，阴极上电极反应式为2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，结合电极方程式解答该题．

解答： 解：A．图1为原电池装置，原电池工作时，阳离子向正极移动，故A正确；
B．图1正极（B）电极反应式：4H₂O₂+8e^-=8OH^-，负极（A）电极反应式：BH₄^--8e^-+8OH^-=BO₂^-+6H₂O，故B正确；
C．图2中阳极（Pt）电极反应式：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，阴极（Ag-Pt）电极反应式：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，若电解过程中转移了a mol电子，左侧电解液的质量减轻△m_左=m（H₂O）=

a

2

×18=9a g，右侧电解液的质量减轻△m_右=[m（N₂）-m（H⁺）]=

a

10

×28-a×1=1.8a g．则膜两侧电解液的质量变化差（△m_左-△m_右）=9a-1.8a=7.2a g，故C错误；
D．图2中阳极（Pt）电极反应式：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，阴极（Ag-Pt）电极反应式：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，故D正确．
故选C．

点评：本题综合考查原电池进而电解池工作原理，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写，注意化合价的变化．