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，b电极有气泡产生

D. 若B装置内的液体体积为200 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.1mol/L

Answer 1

【答案】C

【解析】A. A装置为原电池，其中a电极得电子为正极，VB2电极为负极，发生的电极反应为：2VB2+ 22OH- - 22e-= V2O5+ 2B2O3+ 11H2O,故A错误；B. 外电路中电子由VB2电极流向c电极,故B错误；C. 电解过程中，c为阴极，发生还原反应，先生成铜，后产生氢气，电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，b电极为阳极，失去电子发生氧化反应，有O2产生,故C正确；D. B装置内共收集到气体为0.448L，即0.02mol，此时外电路通过电子为0.04mol，电解硫酸铜溶液的反应：2CuSO4+2H2O==2Cu+2H2SO4+O2↑经过计算可知，若硫酸铜没有耗尽，生成的气体仅为O2，则当外电路通过0.04mol电子时，生成氧气为0.01mol，因此此时硫酸铜已经耗尽，反应开始电解水。当外电路通过0.04mol电子时，生成氧气为0.01mol，因此电解水生成氧气为0.005mol，电解硫酸铜溶液生成氧气为0.005mol，所以硫酸铜的物质的量为0.01mol，硫酸铜的物质的量为=0.05mol/L,故D错误；综合以上分析，本题正确答案为C。