Question

【題目】堿性硼化釩（VB2)—空氣電池工作時(shí)反應(yīng)為：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，用該電池電解100mL 硫酸銅溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（b、c均為惰性電極)，當(dāng)外電路中通過0.02mol電子時(shí)，B裝置兩極共收集到0.224L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列說法正確的是（ ）

A. 電解過程中，b電極表面先有紅色物質(zhì)析出，然后有氣泡產(chǎn)生

B. VB2為負(fù)極，電極反應(yīng)為：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+

C. 電池內(nèi)部OH-移向a電極，溶液pH保持增大

D. 忽略溶液體積變化，電解后B裝置中溶液的pH為1

Answer 1

【答案】D

【解析】A.該題A裝置為原電池，通入空氣的a電極為正極，與電源正極相連的b電極為陽極，電解時(shí)，溶液中的OH－在陽極放電生成氧氣，即b電極表面沒有紅色物質(zhì)析出，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)上述分析，a電解為正極，則VB2電極是負(fù)極，負(fù)極上是VB2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)上述分析，a電極為正極，電池內(nèi)部OH－移向a電極，根據(jù)燃料電池的總反應(yīng)，溶液pH保持不變，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)外電路中通過0.02mol電子時(shí)，B裝置內(nèi)b為陽極，電極反應(yīng)為4OH－-4e－=2H2O+O2,氫氧根失電子生成氧氣為0.005mol，共收集到0.224L氣體，物質(zhì)的量為0.224L÷22.4L/mol= 0.01mol，則陰極也產(chǎn)生0.005moL的氫氣，所以溶液中生成H＋的物質(zhì)的量為0.02-0.005×1=0.01mol，溶液中c(H＋)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L，pH=1，故D正確；故選D。