Question

【题目】碱性硼化钒（VB2)—空气电池工作时反应为：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，用该电池电解100mL 硫酸铜溶液，实验装置如图所示（b、c均为惰性电极)，当外电路中通过0.02mol电子时，B装置两极共收集到0.224L气体（标准状况)。下列说法正确的是（ ）

A. 电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

B. VB2为负极，电极反应为：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+

C. 电池内部OH-移向a电极，溶液pH保持增大

D. 忽略溶液体积变化，电解后B装置中溶液的pH为1

Answer 1

【答案】D

【解析】A.该题A装置为原电池，通入空气的a电极为正极，与电源正极相连的b电极为阳极，电解时，溶液中的OH－在阳极放电生成氧气，即b电极表面没有红色物质析出，故A错误；B.根据上述分析，a电解为正极，则VB2电极是负极，负极上是VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故B错误；C.根据上述分析，a电极为正极，电池内部OH－移向a电极，根据燃料电池的总反应，溶液pH保持不变，故C错误；D.当外电路中通过0.02mol电子时，B装置内b为阳极，电极反应为4OH－-4e－=2H2O+O2,氢氧根失电子生成氧气为0.005mol，共收集到0.224L气体，物质的量为0.224L÷22.4L/mol= 0.01mol，则阴极也产生0.005moL的氢气，所以溶液中生成H＋的物质的量为0.02-0.005×1=0.01mol，溶液中c(H＋)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L，pH=1，故D正确；故选D。