Question

【题目】碱性硼化钒(VB2)-空气电池工作时反应为：4VB2+11O2 = 4B2O3+2V2O5。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则下列说法正确的是(　 　)

A. VB2电极发生的电极反应为：2VB2+11H2O-22e- = V2O5+2B2O3+22H+

B. 外电路中电子由c电极流向VB2电极

C. 电解过程中，c电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

D. 若B装置内的液体体积为100mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.2mol/L

Answer 1

【答案】C

【解析】

硼化钒-空气燃料电池中，VB2在负极失电子，空气中的氧气在正极上得电子，电池总反应为：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，则与负极相连的c为电解池的阴极，铜离子得电子发生还原反应，与a电极相连的b电极为阳极，氢氧根失电子发生氧化反应，据此分析解答。

A、负极上是VB2失电子发生氧化反应，在碱性溶液中，VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故A错误；

B、VB2为负极，外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B错误；

C、电解过程中，c为阴极，发生还原反应，铜离子得电子生成铜；当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内与a电极相连的b为阳极，氢氧根失电子生成氧气为0.01mol，又因为共收集到0.448L气体即=0.02mol，则阴极也产生0.01moL的氢气，后生成氢气，故C正确；

D、根据C的分析，溶液中的铜离子为=0.01mol，则CuSO4溶液的物质的量浓度为=0.05mol/L，故D错误；

答案选C。