Question

某电动汽车上使用的新型钒电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示．下列有关该钒电池的说法不正确的是（　　）

• A、充电过程中，左槽溶液逐渐由黄变蓝，此时左槽溶液pH值升高
• B、放电过程中，H⁺通过质子交换膜向左移动
• C、放电过程中，负极区溶液颜色由紫色变为绿色
• D、充电时若转移的电子数为3.01×10²⁴个，左槽溶液中n（H⁺）增加了5mol

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：该电池放电时，右槽中的电极反应为：V²⁺-e^-=V³⁺，为被氧化的过程，应为原电池负极反应，则左槽为原电池正极，发生还原反应，电极方程式应为VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，充电时电极反应为放电电极反应的逆反应，以此解答该题．

解答： 解：A．充电时，左侧电极为阳极，发生氧化反应，电极方程式为VO²⁺+H₂O-e^-=VO₂⁺+2H⁺，pH减小，故A错误；
B．放电时，该装置为原电池，左槽作正极，右槽作负极，氢离子通过交换膜定向移入左槽，故B正确；
C．电池放电时，右槽为负极，电极反应为：V²⁺-e^-=V³⁺，溶液颜色由紫色变为绿色，故C正确；
D．充电时，左槽发生的反应为VO²⁺+H₂O═VO₂⁺+2H⁺+e^-，当转移电子为3.01×10²⁴个即为5mol电子时，生成氢离子为10mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过5mol电子，则左槽溶液中n（H⁺）的变化量为10mol-5mol=5mol，故D正确．
故选A．

点评：本题考查了原电池和电解池，会根据得失电子判断原电池正负极和电解池阴阳极，知道充电电池中原电池正负极发生的电极反应式是电解池阳极、阴极电极反应式的逆反应，难度中等．