Question

【題目】全釩氧化還原液流電池是一種新型綠色的二次電池。其工作原理如圖所示。下列敘述正確的是

A.放電時，電子由Y極流出，經質子交換膜到X極

B.放電過程中，電解質溶液pH降低

C.充電時，X極反應式為：VO2++H2O -e- = VO2++2H+

D.放電時，每轉移1 mol電子理論上有2 mol H＋由交換膜右側向左側遷移

Answer 1

【答案】C

【解析】

觀察裝置可知，X電極V由+5的VO2+→+4的VO2+，發生得電子的還原反應，即X電極為正極，電極反應式為VO2++e-+2H+=VO2++H2O，Y電極上V2+→V3+，發生失去電子的氧化反應，為負極，電極反應式為V2+-e-=V3+，總反應為V2++VO2++2H+=VO2++V3++H2O，原電池工作時，電子由負極Y經過用電器移向正極X，溶液中的H+由負極Y經過質子交換膜移向正極X，據此分析解答。

A.該原電池中，X電極為正極，Y電極為負極，原電池工作時，電子只能在導線上遷移，即電子由Y極經導線流向X極，故A錯誤；
B.放電過程中，電池總反應為V2++VO2++2H+=VO2++V3++H2O，消耗了H+，溶液酸性減弱，pH升高，故B錯誤；
C.充電時，X為陽極，失去電子，發生氧化反應，X極反應式為：VO2++H2O -e- = VO2++2H+，故C正確；
D.X極為正極，電極反應式為VO2++e-+2H+=VO2++H2O，由于得失電子數等于氫離子遷移數目，所以轉移1mol電子，只有1mol H+遷移，故D錯誤；
故選：C。