Question

全釩流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如圖所示，其中H⁺的作用是參與正極反應(yīng)，并通過交換膜定向移動使右槽溶液保持電中性．下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�

• A、放電時當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為：VO₂⁺+e^-+2H⁺═VO²⁺+H₂O
• B、充電時若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×10²³個，左槽溶液中n（H⁺）的變化量為1.0mol
• C、充電時，H⁺由左槽定向移動到右槽
• D、充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙?/span>

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：A．當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，V元素的化合價由+5價變?yōu)?4價，該電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
B．充電過程中，右槽為陰極，V元素化合價由+3價變?yōu)?2價；
C．充電時，氫離子向陰極移動；
D．充電時，若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×10²³個即物質(zhì)的量為0.5mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和氫離子的物質(zhì)的量之間的關(guān)系式判斷．

解答： 解：A．當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，V元素的化合價由+5價變?yōu)?4價，該電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，故A正確；
B．充電時，左槽發(fā)生的反應(yīng)為VO²⁺+H₂O═VO₂⁺+2H⁺+e^-，當(dāng)轉(zhuǎn)移電子為3.01×10²³個即為0.5mol電子時，生成氫離子為1mol，此時氫離子參與正極反應(yīng)，通過交換膜定向移動使電流通過溶液，溶液中離子的定向移動可形成電流，通過0.5mol電子，則左槽溶液中n（H⁺）的變化量為1mol-0.5mol=0.5mol，故B錯誤；
C．放電時，該裝置為原電池，左槽作正極，右槽作負(fù)極，充電過程中，右槽為陰極，H⁺可以通過質(zhì)子交換膜向右移動，故C正確；
D．充電過程中，右槽為陰極，V元素化合價由+3價變?yōu)?2價，所以右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙�，故D正確；
故選B．

點評：本題考查了化學(xué)電源新型電池，根據(jù)充放電時各個電極上得失電子來分析解答，難點是電極反應(yīng)式的書寫，要根據(jù)電解質(zhì)溶液酸堿性書寫，難度中等．