Question

某研究小組用新穎的NaBH₄/H₂O₂燃料電池模擬電化學降解NO₃^-，下列說法不正確的是（　�。�

• A、圖1電池放電過程中，Na⁺從負極區(qū)向正極區(qū)遷移
• B、圖1電池負極區(qū)的電極反應為：BH₄^--8e^-+8OH^-═BO₂^-+6H₂O
• C、圖2中若電解過程中轉移了a mol電子，則膜兩側電解液的質量變化差（△m_左-△m_右）為6.2a g
• D、圖2陰極反應式為：2NO₃^-+6H₂O+10e^-═N₂↑+12OH^-

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

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(fā)生氧化反應，電極反應式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正極H₂O₂發(fā)生還原反應，得到電子被還原生成OH^-，電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，圖2中，陰極上電極反應式為2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，結合電極方程式解答該題．

解答： 解：A．圖1為原電池裝置，原電池工作時，陽離子向正極移動，故A正確；
B．圖1正極（B）電極反應式：4H₂O₂+8e^-=8OH^-，負極（A）電極反應式：BH₄^--8e^-+8OH^-=BO₂^-+6H₂O，故B正確；
C．圖2中陽極（Pt）電極反應式：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，陰極（Ag-Pt）電極反應式：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，若電解過程中轉移了a mol電子，左側電解液的質量減輕△m_左=m（H₂O）=

a

2

×18=9a g，右側電解液的質量減輕△m_右=[m（N₂）-m（H⁺）]=

a

10

×28-a×1=1.8a g．則膜兩側電解液的質量變化差（△m_左-△m_右）=9a-1.8a=7.2a g，故C錯誤；
D．圖2中陽極（Pt）電極反應式：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，陰極（Ag-Pt）電極反應式：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，故D正確．
故選C．

點評：本題綜合考查原電池進而電解池工作原理，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，本題中難點和易錯點為電極方程式的書寫，注意化合價的變化．