Question

【题目】NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。已知，能量密度=电池输出电能／燃料质量（已知电子的电荷量为1.6×10-19C），以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是

A. 每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g

B. 离子交换膜应为阳离子交换膜，Na+由左极室向右极室迁移

C. 该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH-－8e-＝BO2- + 6H2O

D. 若NaBH4 燃料电池的电压为U伏，则此电池的能量密度为2.03×104UkJ·kg-1

Answer 1

【答案】A

【解析】分析：在碱性燃料电池中，通入NaBH4的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为BH4－＋8OH－－8e－=BO2－＋6H2O，通入O2的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A为电解池的阳极，发生氧化反应，B为电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e－=Cu。

详解：A. A极为电解池的阳极，电解精炼铜时，A极材料为粗铜，则粗铜中含有的比铜活泼的金属如锌、铁等优先放电，而不只是铜放电，则每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极减少的质量无法计算，故A 错误；

B. 由上述分析可知，左极室消耗氢氧根离子，钠离子为阳离子，由左极室向右极室迁移，所以离子交换膜应为阳离子交换膜，故B正确；

C. 该燃料电池的负极发生氧化反应，电极反应式为BH4－＋8OH－－8e－=BO2－＋6H2O，故C正确；

D. 能量密度=电池输出电能/燃料质量=，由电极反应式可知，1mol NaBH4反应时转移8mol电子，则此电池的能量密度为=2.03×104UkJ·kg-1，故D正确；答案选A。