Question

15．在一定条件下，可以用如图（1）所示的硼化钒（VB₂）-空气电池（工作时反应为：4VB₂+11O₂═4B₂O₃+2V₂O₅）为电源给图（2）所示装置通电，模拟有机物的电化学储氢．下列说法正确的是（　　）

• A． 整套装置工作时的连接为A连接D、B连接C
• B． VB₂极发生的电极反应为：2VB₂+22OH^--22e^-═V₂O₅+2B₂O₃+11H₂O
• C． 电极F产生3mol气体时电极E得到的氧化产物为2mol
• D． 储氢装置工作时，右侧电极区的pH值减小2×10^-9

Answer 1

分析 硼化钒-空气燃料电池中，VB₂在负极失电子，所以A是负极，氧气在正极上得电子，B是正极，电池总反应为：4VB₂+11O₂═4B₂O₃+2V₂O₅；硼化钒（VB₂）-空气电池为电源给图（2）所示装置通电，根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则E作阴极，F作阳极，阳极和电源正极相连，阴极和电源的负极相连，据此回答．

解答 解：A、硼化钒-空气燃料电池中，A是负极，B是正极，E作阴极，F作阳极，阳极和电源正极相连，阴极和电源的负极相连，整套装置工作时的连接为A连接C、B连接D，故A错误；
B、负极上是VB₂失电子发生氧化反应，则VB₂极发生的电极反应为：2VB₂+22OH^--22e^-=V₂O₅+2B₂O₃+11H₂O，故B正确；
C、F作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阳极上生成3mol氧气，转移电子的物质的量=3mol×4=12mol，电极E阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂，转移电子3mol，得到0.5molC₆H₁₂，故C错误；
D、储氢装置工作时，右侧电极是阳极区，氢氧根离子放电生成氧气，该电极区反应为：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O，该电极区的pH值减小，当生成3mol氧气时，产生3mol氢离子，但是无溶液体积，不能计算，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了原电池和电解池原理应用等知识点，根据电极反应是即可解答，注意知识的迁移应用是关键，难度中等．