Question

在能源和環(huán)保的壓力下，新能源電動汽車無疑將成為未來汽車的發(fā)展方向。如果電動汽車上使用新型釩電池，一次性充電3—5分鐘后，續(xù)航能力可達(dá)1000公里；而成本造價只有目前鋰電池的40%，體積和重量分別是鋰電池的1/25和1/10。全釩液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(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：

下列有關(guān)該釩電池的說法不正確的是：

A．該電池為可逆電池， 當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)時，為充電過程，此時左槽溶液pH值升高

B．放電過程中，右槽溶液中溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色

C．充電過程中， H+可以通過質(zhì)子交換膜向右移動，形成電流通路，并且參與電極反應(yīng)

D．充電時若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.011023個，左槽溶液中n(H+)增加了0.5mol

Answer 1

A

試題分析：A、根據(jù)裝置圖可知，當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，即VO₂⁺轉(zhuǎn)化為VO²⁺，V元素的化合價從＋5價降低到＋4價，此時該極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為VO₂⁺+2H⁺+e^-＝VO²⁺+H₂O，但該該過程是放電過程，故A不正確；B、放電過程中右槽是負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為V²⁺－e^-＝V³⁺，所以放電過程中，右槽溶液中溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色，B正確；C、充電過程中右槽發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為V³⁺+e^-＝V²⁺，因此為保持溶液的電中性，充電過程中， H⁺可以通過質(zhì)子交換膜向右移動，形成電流通路，并且參與電極反應(yīng)，C正確；D、充電時，左槽發(fā)生的反應(yīng)為VO²⁺+H₂O－e^-＝VO₂⁺+2H⁺，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D正確，答案選A。