Question

光电池在光照条件下可产生电压，如下装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为 H⁺和 OH^-，并实现其定向通过。下列说法不正确的是

A.该装置将光能转化为化学能并分解水

B.双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性

C.光照过程中阳极区溶液中的n(OH^-)基本不变

D.再生池中的反应： 2V²⁺ +2H₂O 2V³⁺+2OH^-+H₂↑

Answer

D

【解析】

由示意图可知，双极性膜将水解离为H+和OH-，在光电池的作用下，左侧电极为阴极，V3+在阴极得电子发生还原反应生成V2+，右侧电极为阳极，氢氧根在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，再生池中V2+和H+在催化剂作用下反应生成V3+和H2，反应的化学方程式为2V2+ +2H+2V3+H2↑。

A. 该装置将光能转化为电能，电能转化为化学能，并使水转化为氢气和氧气，故A正确；

B. 双极性膜将水解离为H+和OH-，H+进入阴极池使溶液呈酸性，OH-进入阳极池，使溶液呈碱性，故B正确；

C. 光照过程中，双极性膜将水解得到OH-的物质的量与OH-在阳极失电子发生氧化反应的物质的量相等，阳极区溶液中OH-的物质的量不变，故C正确；

D. 再生池中V2+和H+在催化剂作用下反应生成V3+和H2，反应的化学方程式为2V2+ +2H+2V3+H2↑，故D错误；

故选D。