Question

【題目】堿性硼化釩（VB2)—空氣電池工作時反應為：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，用該電池電解100mL 硫酸銅溶液，實驗裝置如圖所示（b、c均為惰性電極)，當外電路中通過0.02mol電子時，B裝置兩極共收集到0.224L氣體（標準狀況)。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析出，然后有氣泡產生

B. VB2為負極，電極反應為：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+

C. 電池內部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，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析出，故A錯誤；B.根據上述分析，a電解為正極，則VB2電極是負極，負極上是VB2失電子發生氧化反應，則VB2極發生的電極反應為：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故B錯誤；C.根據上述分析，a電極為正極，電池內部OH－移向a電極，根據燃料電池的總反應，溶液pH保持不變，故C錯誤；D.當外電路中通過0.02mol電子時，B裝置內b為陽極，電極反應為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，物質的量為0.224L÷22.4L/mol= 0.01mol，則陰極也產生0.005moL的氫氣，所以溶液中生成H＋的物質的量為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。