Question

全钒氧化还原液流电池是一种新型绿色的二次电池。其工作原理如图所示。下列叙述正确的是

A.放电时，电子由Y极流出，经质子交换膜到X极

B.放电过程中，电解质溶液pH降低

C.充电时，X极反应式为：VO²⁺+H₂O -e^- = VO₂⁺+2H⁺

D.放电时，每转移1 mol电子理论上有2 mol H^＋由交换膜右侧向左侧迁移

Answer

C

【解析】

观察装置可知，X电极V由+5的VO2+→+4的VO2+，发生得电子的还原反应，即X电极为正极，电极反应式为VO2++e-+2H+=VO2++H2O，Y电极上V2+→V3+，发生失去电子的氧化反应，为负极，电极反应式为V2+-e-=V3+，总反应为V2++VO2++2H+=VO2++V3++H2O，原电池工作时，电子由负极Y经过用电器移向正极X，溶液中的H+由负极Y经过质子交换膜移向正极X，据此分析解答。

A.该原电池中，X电极为正极，Y电极为负极，原电池工作时，电子只能在导线上迁移，即电子由Y极经导线流向X极，故A错误；
B.放电过程中，电池总反应为V2++VO2++2H+=VO2++V3++H2O，消耗了H+，溶液酸性减弱，pH升高，故B错误；
C.充电时，X为阳极，失去电子，发生氧化反应，X极反应式为：VO2++H2O -e- = VO2++2H+，故C正确；
D.X极为正极，电极反应式为VO2++e-+2H+=VO2++H2O，由于得失电子数等于氢离子迁移数目，所以转移1mol电子，只有1mol H+迁移，故D错误；
故选：C。