Question

13．碱性硼化钒--空气电池工作时反应为：4VB₂+11O₂=4B₂O₃+2V₂O₅，室温下用该电池为电源，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，装置如图．当外电路中通过0.04mol电子时，乙装置中溶液的体积为400mL．则下列说法正确的是（　　）

• A． 外电路中电子由a电极流向b电极
• B． 电极上生成气体的体积为4.48L
• C． 乙装置中溶液的pH为13
• D． VB₂电极发生的电极反应为：VB₂+11H₂O-22e^-=VB₂+2B₂O₃+22H⁺

Answer 1

分析 硼化钒-空气燃料电池中，VB₂在负极失电子，氧气在正极上得电子，电池总反应为：4VB₂+11O₂=4B₂O₃+2V₂O₅，则与负极相连的c为电解池的阴极，发生还原反应，与氧气相连的b为阳极，氯离子失电子发生氧化反应，据此分析计算．

解答 解：A、外电路中电子由b电极流向a电极，故A错误；
B、状况不知，无法求体积，故B错误；
C、惰性电极电解饱和氯化钠溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，当外电路中通过0.04mol电子时，生成氢氧根离子的物质的量为：0.04mol，所以c（OH^-）=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，所以溶液的pH为13，故C正确；
D、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D错误；
故选C．

点评 本题考查原电池及其电解池的工作原理，题目难度不大，本题注意把握电极反应式的书写，利用电子守恒计算．