题目内容

2.全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的电池总反应为:VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)$?_{放电}^{充电}$VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+下列说法错误的(  )
A.充电时,反应每生成2mol H+时电子转移的物质的量为2mol
B.放电过程中,正极附近溶液的酸性减弱
C.放电时,正极反应为VO2++2H++e-=VO2++H2O
D.充电时,阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色

分析 根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知,放电时,电池的负极上是V2+(绿色)发生失电子的氧化反应,正极上是VO2+(黄色)发生得电子的还原反应,充电时,阳极上VO2+失电子发生氧化反应,为放电时的正极反应的逆反应,阴极上V3+发生得电子的还原反应,为放电时的负极反应的逆反应,根据原电池和电解池的工作原理知识来回答.

解答 解:A.充电时,阳极附近发生失电子的氧化反应,即VO2++H2O-e-=VO2++2H+,反应每生成2molH+时电子转移为1mol,故A错误;
B.放电过程中,正极附近发生反应:VO2++2H++e-=VO2++H2O,消耗氢离子,溶液的pH变大,酸性减弱,故B正确;
C.放电时,正极上VO2+得电子,则正极反应方程式为:VO2++2H++e-═VO2++H2O,故C正确;
D.充电时,阳极发生失电子的氧化反应,VO2++H2O-e-=VO2++2H+,溶液由蓝色逐渐变为黄色,故D正确;
故选A.

点评 本题考查原电池的工作原理,题目难度不大,注意把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题,本题从化合价的变化进行判断是做题的关键.

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