Question

13．堿性硼化釩--空氣電池工作時(shí)反應(yīng)為：4VB₂+11O₂=4B₂O₃+2V₂O₅，室溫下用該電池為電源，用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，裝置如圖．當(dāng)外電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí)，乙裝置中溶液的體積為400mL．則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 外電路中電子由a電極流向b電極
• B． 電極上生成氣體的體積為4.48L
• C． 乙裝置中溶液的pH為13
• D． VB₂電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：VB₂+11H₂O-22e^-=VB₂+2B₂O₃+22H⁺

Answer 1

分析 硼化釩-空氣燃料電池中，VB₂在負(fù)極失電子，氧氣在正極上得電子，電池總反應(yīng)為：4VB₂+11O₂=4B₂O₃+2V₂O₅，則與負(fù)極相連的c為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，與氧氣相連的b為陽(yáng)極，氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此分析計(jì)算．

解答 解：A、外電路中電子由b電極流向a電極，故A錯(cuò)誤；
B、狀況不知，無(wú)法求體積，故B錯(cuò)誤；
C、惰性電極電解飽和氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，當(dāng)外電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí)，生成氫氧根離子的物質(zhì)的量為：0.04mol，所以c（OH^-）=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，所以溶液的pH為13，故C正確；
D、負(fù)極上是VB₂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則VB₂極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2VB₂+22OH^--22e^-=V₂O₅+2B₂O₃+11H₂O，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池及其電解池的工作原理，題目難度不大，本題注意把握電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，利用電子守恒計(jì)算．