Question

16．我国科研人员研制出一种新型的可充放电Cu/PbO₂酸性单液流电池，该电池放电时的总反应为Cu+PbO₂+2H₂SO₄═CuSO₄+PbSO₄+2H₂O．下列说法不正确的是（　　）

• A． 放电时的Cu为负极
• B． 充电时电解液的pH升高
• C． 充电时阳极电极反应为：PbSO₄+2H₂O-2e^-═PbO₂+4H⁺+SO₄^2-
• D． 每消耗1molCu，电解质溶液中转移2mol电子

Answer 1

分析 电池总反应为Cu+PbO₂+2H₂SO₄═CuSO₄+PbSO₄+2H₂O，由化合价变化可知铜失电子，发生氧化反，应为负极，反应式为：Cu-2e^-═Cu²⁺，PbO₂得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O，如充电，则阳极反应为正极的逆反应，阴极反应为负极的逆反应，以此解答该题．

解答 解：A．放电时为原电池反应，铜被氧化，为负极反应，故A正确；
B．充电时的反应为CuSO₄+PbSO₄+2H₂O=Cu+PbO₂+2H₂SO₄，生成硫酸，pH减小，故B错误；
C．正极反应为PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O，则阳极反应为PbSO₄+2H₂O-2e^-═PbO₂+4H⁺+SO₄²，故C正确；
D．Cu元素化合价由0价变为+2价，则每消耗1molCu，电解质溶液中转移2mol电子，故D正确．
故选B．

点评 本题考查原电池和电解池的工作原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，根据原电池原理来分析解答，知道电极上发生的反应即可解答，电极反应式的书写是学习难点，总结归纳书写规律，难度中等．