Question

碱性硼化钒(VB₂)－空气电池工作时反应为：4VB₂ ＋11O₂4B₂O₃ ＋2V₂O₅ 。用该电池为电源，选用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标况），则下列说法中正确的是

A.VB₂电极发生的电极反应为： 2VB₂＋11H₂O – 22e⁻V₂O₅＋2B₂O₃＋22H⁺

B.外电路中电子由c电极流向VB₂电极

C.电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

D.若B装置内的液体体积为200mL，则CuSO₄溶液的浓度为0.05mol/L

Answer

D

【解析】

硼化钒-空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极上得电子，电池总反应为：4VB2 ＋11O24B2O3 ＋2V2O5，则与负极相连的c为电解池的阴极，铜离子得电子发生还原反应，与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子发生氧化反应，据此分析计算。

A、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，选项A错误；B、外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，选项B错误；C、电解过程中，与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子生成氧气，选项C错误；D、当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子生成氧气为0.01mol，又共收集到0.448L气体即=0.02mol，则阴极也产生0.01moL的氢气，所以溶液中的铜离子为=0.01mol，则CuSO4溶液的物质的量浓度为=0.05mol/L，选项D正确；答案选D。