Question

3．全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池．其电池总反应为：V³⁺+VO²⁺+H₂OVO₂⁺+2H⁺+V²⁺．．下列说法正确的是（　　）

• A． 放电时正极反应为：VO${\;}_{2}^{+}$+2H⁺+e^-═VO²⁺+H₂O
• B． 充电过程中，H⁺由阴极区向阳极区迁移
• C． 放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极
• D． 充电时阴极反应为：V²⁺-e^-═V³⁺

Answer 1

分析 根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知，反应中V²⁺离子被氧化，应是电源的负极，VO₂⁺离子化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，根据原电池的工作原理进行分析：
A、原电池放电时，VO₂⁺离子化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，生成VO²⁺离子；
B、充电过程中，阳离子向阴极移动；
C、原电池放电时，电子由负极经外电路移向正极，内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路；
D、充电时，阴极发生还原反应．

解答 解：A．原电池放电时，VO₂⁺离子化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，生成VO²⁺离子，反应的方程式为VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，故A正确；
B．充电过程中，阳离子向阴极移动，由阳极区向阴极区移动，故B错误；
C．原电池放电时，电子由负极经外电路移向正极，内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路，电离不流经溶液，故C错误；
D．充电时，阴极发生还原反应，V³⁺被还原生成V²⁺，电极方程式为V³⁺+e^-═V²⁺，故D错误．
故选A．

点评 本题考查原电池的工作原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度不大，注意把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题，本题从化合价的变化进行判断是做题的关键．