题目内容
全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图所示.下列说法错误的是( )

| A、当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为:VO2++2H++e-=VO2++H2O |
| B、充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色 |
| C、放电过程中氢离子通过交换膜定向移入左槽 |
| D、充电时若转移的电子数为3.01×1023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为1 mol |
考点:化学电源新型电池
专题:电化学专题
分析:A.当左槽溶液逐渐由黄变蓝,V元素的化合价由+5价变为+4价,该电极上得电子发生还原反应;
B.充电过程中,右槽为阴极,V元素化合价由+3价变为+2价;
C.放电时,氢离子向正极移动;
D.充电时,若转移的电子数为3.01×1023个即物质的量为0.5mol,根据转移电子和氢离子的物质的量之间的关系式判断.
B.充电过程中,右槽为阴极,V元素化合价由+3价变为+2价;
C.放电时,氢离子向正极移动;
D.充电时,若转移的电子数为3.01×1023个即物质的量为0.5mol,根据转移电子和氢离子的物质的量之间的关系式判断.
解答:
解:A.当左槽溶液逐渐由黄变蓝,V元素的化合价由+5价变为+4价,该电极上得电子发生还原反应,电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O,故A正确;
B.充电过程中,右槽为阴极,V元素化合价由+3价变为+2价,所以右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色,故B正确;
C.放电时,该装置为原电池,左槽作正极,右槽作负极,氢离子通过交换膜定向移入左槽,故C正确;
D.充电时,左槽发生的反应为VO2++H2O═VO2++2H++e-,当转移电子为3.01×1023个即为0.5mol电子时,生成氢离子为1mol,此时氢离子参与正极反应,通过交换膜定向移动使电流通过溶液,溶液中离子的定向移动可形成电流,通过0.5mol电子,则左槽溶液中n(H+)的变化量为1mol-0.5mol=0.5mol,故D错误;
故选D.
B.充电过程中,右槽为阴极,V元素化合价由+3价变为+2价,所以右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色,故B正确;
C.放电时,该装置为原电池,左槽作正极,右槽作负极,氢离子通过交换膜定向移入左槽,故C正确;
D.充电时,左槽发生的反应为VO2++H2O═VO2++2H++e-,当转移电子为3.01×1023个即为0.5mol电子时,生成氢离子为1mol,此时氢离子参与正极反应,通过交换膜定向移动使电流通过溶液,溶液中离子的定向移动可形成电流,通过0.5mol电子,则左槽溶液中n(H+)的变化量为1mol-0.5mol=0.5mol,故D错误;
故选D.
点评:本题考查了化学电源新型电池,根据充放电时各个电极上得失电子来分析解答,难点是电极反应式的书写,要根据电解质溶液酸碱性书写,难度中等.
练习册系列答案
相关题目
下列说法中错误的是( )
| A、在热化学方程式中无论反应物还是生成物必须标明聚集状态 |
| B、热化学方程式的化学计量数不能表示分子的个数 |
| C、反应热指的是反应过程中放出的热量 |
| D、所有的化学反应都伴随着能量的变化 |
下列物质的水溶液在加热时pH值变小的是( )
| A、氯化铝 | B、氯化钠 |
| C、盐酸 | D、碳酸钠 |
下列有关离子的各种说法中,正确的是( )
| A、金属钠溶于足量水中的离子方程式:Na+2H2O=Na++H2↑+2OH- |
| B、加入铝粉后产生大量氢气的溶液中:NH4+、Na+、NO3-、Cl-可以大量共存 |
| C、等物质的量浓度、等体积的氨水与盐酸混和,溶液中离子浓度关系为c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) |
| D、等物质的量的二元弱酸H2X与其钾盐K2X的混合溶液中c(K+)=c(H2X)+c(HX-)+c(X2-) |
下列反应的离子方程式书写正确的是( )
| A、Cu与稀硝酸反应:Cu+2H+=Cu2++H2↑ |
| B、铁粉和氯化铁溶液混合:Fe+2Fe3+=3Fe2+ |
| C、氯化铝溶液和氨水混合:Al+3OH-=Al(OH)3↓ |
| D、钾溶于水:K+H2O=K++OH-+H2↑ |
氢氧燃料电池已用于航天飞机.以30% KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下:
2H2+4OH--4e-=4H2O;O2+2H2O+4e-=4OH- 下列说法错误的是( )
2H2+4OH--4e-=4H2O;O2+2H2O+4e-=4OH- 下列说法错误的是( )
| A、氧气通入正极发生氧化反应 |
| B、燃料电池的能量转化率不能达到100% |
| C、供电时的总反应为:2H2+O2=2H2O |
| D、产物为无污染的水,属于环境友好电池 |