Question

液流电池是一种新型可充电的高性能蓄电池，其工作原理如下图．两边电解液存储罐盛放的电解液分别是含有V³⁺、V²⁺的混合液和VO₂⁺、VO²⁺酸性混合液，且两极电解液分开，各自循环． 下列说法不正确的是（　　）

• A、充电时阴极的电极反应是V³⁺+e^-=V²⁺
• B、放电时，VO²⁺作氧化剂，在正极被还原，V²⁺做还原剂，在负极被氧化
• C、若离子交换膜为质子交换膜，充电时当有1mol e^-发生转移时，左槽电解液的H⁺的物质的量增加了1mol
• D、若离子交换膜为阴离子交换膜，放电时阴离子由左罐移向右罐

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

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、充电时，阴极上得电子发生还原反应；
B、放电时，正极上发生得电子的还原反应，负极上发生失电子的氧化反应，根据 V²⁺与转移电子之间的关系式判断；
C、放电过程中，电解质溶液中的氢离子向正极移动，转移电子的物质的量和氢离子物质的量是相等的；
D、放电过程中，电解质溶液中的阴离子向负极移动．

解答： 解：A、充电时，阴极上得电子发生还原反应，电极反应为V³⁺被还原生成v²⁺，即V³⁺+e^-=V²⁺，故A不选；
B、放电时，正极上发生得电子的还原反应，VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，VO₂⁺作氧化剂，在正极被还原，负极上发生失电子的氧化反应，V²⁺-e^-=V³⁺，V²⁺做还原剂，在负极被氧化，故B选；
C、放电过程中，转移电子的物质的量和氢离子物质的量是相等的，充电时当有1mole^-发生转移时，左槽电解液的H⁺的物质的量增加了1mol，故C不选；
D、放电过程中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，即放电时阴离子由左罐移向右罐，故D不选．
故选B．

点评：本题考查原电池的工作原理，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．