Question

我国是全钒液流电池最大生产国，产品出口美、欧、日等发达国家，市 场占有率全球第一。全钒液流电池充电时间短，续航能力强，被誉为“完美电池”，工作原理如图1所示，反应的离子方程式为：VO²⁺+V³⁺+H₂O VO₂⁺+V²⁺+2H⁺。以此电池电解Na₂SO₃溶液(电极材料为石墨)，可再生NaOH，同时得到H₂SO₄，其原理如图2所示。下列说法正确的是

A.电解Na₂SO₃溶液时，a极与电池负极相连，图1中H⁺从电池右边移向左边

B.电解时b的电极反应式为SO₃^2－+H₂O－2e^－=SO₄^2－+2H⁺

C.电池放电时，负极电解液的pH升高

D.若电解过程中图2所有液体进出口密闭，则消耗12.6gNa₂SO₃阴极区变化的质量为4.5g

Answer

B

【解析】

图2中Na＋移向a极，a是阴极，阴极电极反应: 4H++4e-=2H2↑，b是阳极，电解时b的电极反应式为SO32－+H2O－2e－=SO42－+2H+，所以a极与电池负极相连，图1中电池放电时，V3+→V2+，右边是正极，左边为负极，原电池中阳离子向正极移动，据此分析解答。

A．Na＋移向a极，a是阴极，所以a极与电池负极相连，电池放电时，V3+→V2+，右边是正极，所以图1中H+从电池左边移向右边，故A错误；

B．SO32－移向b极，b是阳极，电解时b的电极反应式为SO32－+H2O－2e－=SO42－+2H+，故B正确；

C．电池放电时，负极失电子发生氧化反应，电极反应式为VO2+－e－+ H2O= VO2++ 2H+，根据电极反应可知，产生氢离子，负极电解液的pH降低，故C错误；

D．电解时b的电极反应式为SO32－+H2O－2e－=SO42－+2H+，消耗12.6gNa2SO3的物质的量为=0.1mol，转移0.2mol电子，有0.2molNa＋移入阴极区，根据阴极电极反应: 4H++4e-=2H2↑，阴极生成0.1mol氢气，所以变化的质量为0.2mol×23g/mol－0.2g=4.4g，故D错误；

答案选B。