Question

某研究小組用新穎的NaBH₄/H₂O₂燃料電池模擬電化學(xué)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(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移
• B、圖1電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為：BH₄^--8e^-+8OH^-═BO₂^-+6H₂O
• C、圖2中若電解過程中轉(zhuǎn)移了a mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（△m_左-△m_右）為6.2a g
• D、圖2陰極反應(yīng)式為：2NO₃^-+6H₂O+10e^-═N₂↑+12OH^-

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)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(zhì)溶液呈堿性，由工作原理裝置圖可知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，正極H₂O₂發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH^-，電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，圖2中，陰極上電極反應(yīng)式為2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，結(jié)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(yīng)式：4H₂O₂+8e^-=8OH^-，負(fù)極（A）電極反應(yīng)式：BH₄^--8e^-+8OH^-=BO₂^-+6H₂O，故B正確；
C．圖2中陽極（Pt）電極反應(yīng)式：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，陰極（Ag-Pt）電極反應(yīng)式：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，若電解過程中轉(zhuǎn)移了a mol電子，左側(cè)電解液的質(zhì)量減輕△m_左=m（H₂O）=

a

2

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

a

10

×28-a×1=1.8a g．則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)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(yīng)式：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，陰極（Ag-Pt）電極反應(yīng)式：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評：本題綜合考查原電池進(jìn)而電解池工作原理，涉及電極判斷與電極反應(yīng)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(fù)極以及電極方程式的書寫，本題中難點(diǎn)和易錯點(diǎn)為電極方程式的書寫，注意化合價的變化．