Question

全釩液流儲(chǔ)能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如圖所示．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）

• A、當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為：VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O
• B、充電過(guò)程中，右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙?/span>
• C、放電過(guò)程中氫離子通過(guò)交換膜定向移入左槽
• D、充電時(shí)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×10²³個(gè)，左槽溶液中n（H⁺）的變化量為1 mol

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

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(jià)由+5價(jià)變?yōu)?4價(jià)，該電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
B．充電過(guò)程中，右槽為陰極，V元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià)；
C．放電時(shí)，氫離子向正極移動(dòng)；
D．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×10²³個(gè)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(jià)由+5價(jià)變?yōu)?4價(jià)，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．充電過(guò)程中，右槽為陰極，V元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙�，故B正確；
C．放電時(shí)，該裝置為原電池，左槽作正極，右槽作負(fù)極，氫離子通過(guò)交換膜定向移入左槽，故C正確；
D．充電時(shí)，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(gè)即為0.5mol電子時(shí)，生成氫離子為1mol，此時(shí)氫離子參與正極反應(yīng)，通過(guò)交換膜定向移動(dòng)使電流通過(guò)溶液，溶液中離子的定向移動(dòng)可形成電流，通過(guò)0.5mol電子，則左槽溶液中n（H⁺）的變化量為1mol-0.5mol=0.5mol，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)電源新型電池，根據(jù)充放電時(shí)各個(gè)電極上得失電子來(lái)分析解答，難點(diǎn)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．