Question

3．据报道，以硼氢化合物NaBH₄（B元素的化合价为+3价）和H₂O₂做原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C．正极材料采用MnO₂，可用做空军通信卫星电源，其丁作原理如图所示．下列说法中错误的是（　　）

• A． 电池放电时Na⁺从a极区移向b极区
• B． 电极b采用Mn O₂，Mn O₂既做电极材料又有催化作用
• C． 该电池的负极反应为BH${\;}_{4}^{-}$+8OH^-一8e^-═BO${\;}_{2}^{-}$+6H₂O
• D． 每消耗3molH₂O₂，转移的电子为3mol

Answer 1

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采用MnO₂为正极，H₂O₂发生还原反应，得到电子被还原生成OH^-，MnO₂既作电极材料又有催化作用，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^-，每消耗3molH₂O₂，转移的电子为6mol，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，注意化合价的变化．