Question

【題目】己知某堿性硼化釩(VB2)-空氣電池工作時(shí)發(fā)生反應(yīng)為：11O2+4VB2=2V2O5+4B2O3。以該電池作為電源，使用惰性電極電解硫酸銅溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。當(dāng)外電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí)，B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+

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

C. 外電路中電子由a電極流向b電極

D. 若B裝置內(nèi)的液體體積為400mL，則CuSO4溶液物質(zhì)的量濃度為0.025mol/L

Answer 1

【答案】D

【解析】在堿性硼化釩-空氣電池中，VB2在負(fù)極失電子，氧氣在正極得電子，電池總反應(yīng)為：11O2+4VB2=2V2O5+4B2O3，則與負(fù)極相連的c為電解池的陰極，溶液中的銅離子在c極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，與正極相連的b為電解池的陽(yáng)極，氫氧根離子在b極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。A. 負(fù)極上是VB2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2VB2+22OH22e=V2O5+2B2O3+11H2O，故A錯(cuò)誤；B. 電解過(guò)程中，與a電極相連的b為電解池的陽(yáng)極，在b電極上，氫氧根離子失電子生成氧氣，無(wú)紅色的Cu固體析出，故B錯(cuò)誤；D. 在外電路中，電子由VB2電極流向c電極，故C錯(cuò)誤；D. B裝置內(nèi)與正極相連的b為陽(yáng)極，氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH4e= O2↑+11H2O，由電極反應(yīng)式可知，當(dāng)外電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí)，生成氧氣的物質(zhì)的量為0.01mol，B裝置中共收集到0.448L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，氣體總物質(zhì)的量為：0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，則陰極產(chǎn)生0.01moL的氫氣，c電極為陰極，電極反應(yīng)式為：Cu2＋+2e=Cu、2H＋+2e=H2↑，根據(jù)得失電子守恒，溶液中銅離子的物質(zhì)的量為：(0.04mol0.01mol×2)÷2=0.01mol，則CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為0.01mol÷0.4L=0.025mol/L，故D正確；答案選D。