Question

以NaBH₄（B元素的化合价为+3）和H₂O₂为原料的电池，可以作为空军通讯卫星的高能电池．其电极负材料为Pt/C，正极材料为MnO₂，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是（　　）

• A、该电池工作时Na⁺由a极区移向b极区
• B、正极材料采用MnO₂，MnO₂既做电极材料又有催化作用
• C、该电池的负极反应为：BH₄^-+8OH^--8e^-→BO₂^-+6H₂O
• D、电路中通过6.02×10²²个电子时，理论上消耗H₂O₂ 0.1mol

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^-，结合原电池的工作原理和解答该题．

解答： 解：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na⁺从a极区移向b极区，故A正确；
B．电极b电极材料为MnO₂，H₂O₂在电极b上得电子发生还原反应，则MnO₂电极为正极，同时MnO₂是双氧水的分解的催化剂，故B正确；
C．负极发生氧化反应生成BO₂^-，电极反应式为BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，故C正确；
D．正极电极反应式为H₂O₂+2e^-=2OH^-，转移6mol电子时，消耗3molH₂O₂，则电路中通过6.02×10²²个电子时，理论上消耗H₂O₂ 0.05mol，故D错误；
故选D．

点评：本题考查原电池工作原理，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．