Question

【題目】NaBH4燃料電池具有理論電壓高、能量密度大等優點。已知，能量密度=電池輸出電能／燃料質量，以該燃料電池為電源電解精煉銅的裝置如圖所示。下列說法不正確的是

A. 離子交換膜應為陽離子交換膜，Na+由左極室向右極室遷移

B. 該燃料電池的負極反應式為BH4-+8OH-－8e-＝B+6H2O

C. 若NaBH4 燃料電池的電壓為U伏，則此電池的能量密度為2.03×104UkJ·kg-1

D. 每消耗2.24 L O2(標準狀況)時，A電極的質量減輕12.8 g

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：由題中信息可知，該燃料電池負極發生BH4-+8OH-－8e-＝B+6H2O，正極發生2O2+8e-+4H2O=8OH-，由于反應后右定的氫氧化鈉溶液的濃度變大，故離子交換膜為陽離子交換膜，Na+由左室向右室遷移。A電極為陽極、B電極為陰極，則A為粗銅、B為純銅。A. 離子交換膜應為陽離子交換膜，Na+由左極室向右極室遷移，A正確；B. 該燃料電池的負極反應式為BH4-+8OH-－8e-＝B+6H2O，B正確；C. 1mol NaBH4的質量為38g，1mol NaBH4完全反應可轉移8mol電子，1個電子的電量為1.6，若NaBH4 燃料電池的電壓為U伏，則此電池的能量密度為2.03×104UJ·g-1=2.03×104UkJ·kg-1，C正確；D. 每消耗2.24 L O2(標準狀況)時，即消耗0.1mol氧氣，則電子轉移0.4mol，A電極是粗銅，除銅溶解外，還有比銅活潑的雜質金屬（如鋅等）也溶解，故無法計算A電極減輕的質量，D不正確。本題選D。