Question

10．新型 NaBH₄/H₂O₂燃料電池（DBFC）的結構如圖，（已知硼氫化鈉中氫為-1價），有關該電池的說法正確的是（　　）

• A． 放電過程中，正極附近溶液中的H⁺濃度減小
• B． 電池正極區的電極反應為：BH${\;}_{4}^{-}$+8OH^--8e^-=BO$_2^-$+6H₂O
• C． 放電過程中，Na⁺從正極區向負極區遷移
• D． 在電池反應中，每消耗1L 6 mol/LH₂O₂溶液，理論上流過電路中的電子為6N_A個

Answer 1

分析 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，電解質溶液呈堿性，由工作原理裝置圖可知，負極發生氧化反應，電極反應式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正極H₂O₂發生還原反應，得到電子被還原生成OH^-，電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，據此分析．

解答 解：A．放電過程中，正極上H₂O₂發生還原反應，得到電子被還原生成OH^-，電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，所以正極附近溶液中OH^-的濃度增大，則H⁺濃度減小，故A正確；
B．負極發生氧化反應，電極反應式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，故B錯誤；
C．放電時，鈉離子向正極移動，故C錯誤；
D．在電池反應中，每消耗1L 6mol/L H₂O₂溶液，理論上流過電路中的電子數=6mol/L×1L×2×N_A/mol=12N_A，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查了原電池原理，涉及電極反應式的書寫、電極的判斷、離子移動方向等知識點，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液書寫，題目難度中等，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力．