Question

【題目】全釩氧化還原液流電池是一種新型綠色的二次電池。其工作原理如圖所示。下列敘述正確的是

A.放電時(shí)，電子由Y極流出，經(jīng)質(zhì)子交換膜到X極

B.放電過程中，電解質(zhì)溶液pH降低

C.充電時(shí)，X極反應(yīng)式為：VO2++H2O -e- = VO2++2H+

D.放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1 mol電子理論上有2 mol H＋由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

Answer 1

【答案】C

【解析】

觀察裝置可知，X電極V由+5的VO2+→+4的VO2+，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即X電極為正極，電極反應(yīng)式為VO2++e-+2H+=VO2++H2O，Y電極上V2+→V3+，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，為負(fù)極，電極反應(yīng)式為V2+-e-=V3+，總反應(yīng)為V2++VO2++2H+=VO2++V3++H2O，原電池工作時(shí)，電子由負(fù)極Y經(jīng)過用電器移向正極X，溶液中的H+由負(fù)極Y經(jīng)過質(zhì)子交換膜移向正極X，據(jù)此分析解答。

A.該原電池中，X電極為正極，Y電極為負(fù)極，原電池工作時(shí)，電子只能在導(dǎo)線上遷移，即電子由Y極經(jīng)導(dǎo)線流向X極，故A錯(cuò)誤；
B.放電過程中，電池總反應(yīng)為V2++VO2++2H+=VO2++V3++H2O，消耗了H+，溶液酸性減弱，pH升高，故B錯(cuò)誤；
C.充電時(shí)，X為陽(yáng)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，X極反應(yīng)式為：VO2++H2O -e- = VO2++2H+，故C正確；
D.X極為正極，電極反應(yīng)式為VO2++e-+2H+=VO2++H2O，由于得失電子數(shù)等于氫離子遷移數(shù)目，所以轉(zhuǎn)移1mol電子，只有1mol H+遷移，故D錯(cuò)誤；
故選：C。