Question

4．以硼氫化合物NaBH₄（強電解質，B元素的化合價為+3價）和H₂O₂作原料的燃料電池，負極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO₂，可用作空軍通信衛星電源，其工作原理如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 電極a采用MnO₂，MnO₂既作電極材料又有催化作用
• B． 電池放電時Na⁺從a極區移向b極區
• C． 每消耗3mol H₂O₂，轉移的電子為3mol
• D． 該電池的負極反應為：BH₄^-+8OH^--8e^-═BO₂^-+6H₂O

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^-，結合原電池的工作原理和解答該題．

解答 解：A．正極材料采用MnO₂，電極b為正極，H₂O₂發生還原反應，得到電子被還原生成OH^-，MnO₂既作電極材料又有催化作用，故A錯誤；
B．原電池工作時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則Na⁺從a極區移向b極區，故B正確；
C．正極電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，每消耗3molH₂O₂，轉移的電子為6mol，故C錯誤；
D．負極發生氧化反應生成BO₂^-，電極反應式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，故D正確；
故選BD．

點評 本題考查原電池工作原理，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題，做題時注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負極以及電極方程式的書寫，題目難度中等．