Question

16．“当好东道主，喜迎G20”，目前杭州为迎接即将到来的G20峰会，大量引进新能源公交车，如图所示即为一辆正在充电的电动公交车．

已知钒电池是一种常用于纯电动公交车的电池，其原理是利用钒的不同价态之间的转化，例如某种电池的充电原理可表示为2H⁺+V²⁺+VO²⁺═2V³⁺+H₂O，则下列说法不正确的是（　　）

• A． 阴极反应可表示为 2H⁺+VO²⁺+e^-═V³⁺+H₂O
• B． 阳极反应可表示为 V²⁺-e^-═V³⁺
• C． 若阴极电解液体积为1L，电解前pH=1，当测得V³⁺的物质的量浓度为0.045mol/L时，pH变为2（不考虑反应过程中体积变化）
• D． 放电过程种负极反应可表示为V³⁺+2OH^--e^-═VO²⁺+H₂O

Answer 1

分析 由总反应可知，充电时，阳极发生氧化反应，V²⁺被氧化生成V³⁺，电极方程式为V²⁺-e^-═V³⁺，阴极发生还原反应，VO²⁺被还原生成V³⁺，电极方程式为2H⁺+VO²⁺+e^-═V³⁺+H₂O，以此解答该题．

解答 解：A．阴极发生还原反应，VO²⁺被还原生成V³⁺，电极方程式为2H⁺+VO²⁺+e^-═V³⁺+H₂O，故A正确；
B．阳极发生氧化反应，V²⁺被氧化生成V³⁺，电极方程式为V²⁺-e^-═V³⁺，故B正确；
C．阴极发生2H⁺+VO²⁺+e^-═V³⁺+H₂O，当测得V³⁺的物质的量浓度为0.045mol/L时，消耗0.09molH⁺，则剩余c（H⁺）=$\frac{0.1mol-0.09mol}{1L}$=0.01mol/L，pH=2，故C正确；
D．电解质溶液呈酸性，放电过程种负极发生V³⁺+H₂O-e^-=2H⁺+VO²⁺，故D错误．
故选D．

点评 本题考查原电池的工作原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，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．