Question

8．据报道，以NaBH₄和H₂O₂作原料的燃料电池，其负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法错误的是（　　）

• A． 该电池的总反应为NaBH₄+4H₂O₂═NaBO₂+6H₂O
• B． 电池放电时Na⁺从b极区移向a极区
• C． 每消耗1mol H₂O₂，转移的Na⁺的物质的量为2mol
• D． 纳米MnO₂层的作用是提高原电池的工作效率

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a发生氧化反应，电极反应式为BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正极bH₂O₂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^-，电子由负极经导线流到正极，结合原电池的工作原理和解答该题．

解答 解：A．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^-，所以电池的总反应为NaBH₄+4H₂O₂═NaBO₂+6H₂O，故A正确；
B．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B错误；
C．正极电极反应式为H₂O₂+2e^-=2OH^-，每消耗1molH₂O₂，转移的电子为2mol，则转移的Na⁺的物质的量为2mol，故C正确；
D．正极材料采用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，则能提高原电池的工作效率，故D正确；
故选B．

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．