全钒液流电池的结构如图所示.其电解液中含有钒的不同价态的离子.H+和SO42﹣．电池放电时.负极的电极反应为:V2+﹣e﹣=V3+． ①电池放电时的总反应方程式为．充电时.电极M应接电源的极． ②若电池初始时左.右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液.使用前需先充电激活.充电过程阴极区的反应分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

全钒液流电池的结构如图所示，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H⁺和SO₄²^﹣．电池放电时，负极的电极反应为：V²⁺﹣e^﹣=V³⁺．

①电池放电时的总反应方程式为．充电时，电极M应接电源的极．

②若电池初始时左、右两槽内均以VOSO₄和H₂SO₄的混合液为电解液，使用前需先充电激活，充电过程阴极区的反应分两步完成：第一步VO²⁺转化为V³⁺；第二步V³⁺转化为V²⁺．则第一步反应过程中阴极区溶液n（H⁺）（填“增大”、“不变”或“减小”），

阳极的电极反应式为．

考点：原电池和电解池的工作原理．

分析： ①电池正极反应式为：VO₂⁺+2H⁺+e^﹣=VO²⁺+H₂O，与负极反应式：V²⁺﹣e^﹣=V³⁺，相加即可得总反应方程式；放电时M电极发生还原反应，充电时必须发生氧化反应，解电源的正极；

②充电是电解过程，阴极区第一步VO²⁺转化为V³⁺；需要氢离子结合氧原子，所以，n（H⁺）减小；阳极发生氧化反应，发生的反应为VO²⁺+H₂O﹣e^﹣=VO₂⁺+2H⁺．

解答：解：①电池正极反应式为：VO₂⁺+2H⁺+e^﹣=VO²⁺+H₂O，与负极反应式：V²⁺﹣e^﹣=V³⁺，相加即可得总反应方程式为：VO₂⁺+2H⁺+V²⁺=VO²⁺+H₂O+V³⁺，放电时M电极发生还原反应，充电时必须发生氧化反应，接电源的正极，故答案为：VO₂⁺+2H⁺+V²⁺=VO²⁺+H₂O+V³⁺；正；

②充电是电解过程，阴极区第一步VO²⁺转化为V³⁺；需要氢离子结合氧原子，所以，n（H⁺）减小；阳极发生氧化反应，发生的反应为VO²⁺+H₂O﹣e^﹣=VO₂⁺+2H⁺，故答案为：减小；VO²⁺+H₂O﹣e^﹣=VO₂⁺+2H⁺．

点评：本题考查了电化学知识，在原电池中负极失去电子，为还原剂发生氧化反应，正极得到电子，为氧化剂发生还原反应，在电解池中，与电源正极相连为阳极，发生氧化反应，失去电子，与电源负极相连的阴极，发生还原反应，得到电子．

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