Question

11．以硼氢化合物NaBH₄（强电解质，B元素的化合价为+3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，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．下列说法正确的是（　　）

• A． 电极a采用MnO₂，MnO₂既作电极材料又有催化作用
• B． 电池放电时Na⁺从b极区移向a极区
• C． 每消耗3mol H₂O₂，转移的电子为3mol
• D． 该电池的负极反应为：BH₄^-+8OH^--8e^-═BO₂^-+6H₂O

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，则a为负极，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^-，则b为正极，结合原电池的工作原理和解答该题．

解答 解：A．正极材料采用MnO₂，电极b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A错误；
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3molH₂O₂，转移的电子为6mol，故C错误；
D．负极发生氧化反应生成BO₂^-，电极反应式为BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，故D正确；
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，题目难度中等．