Question

全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，适合用作电动汽车的动力电源，其工作原理如图所示。已知充电过程中V^3＋发生还原反应。下列说法不正确的是

A.质子交换膜可阻止VO与V^2＋直接发生反应

B.充电时，阴极的电极反应为：V^2＋－e^－＝V^3＋

C.充电时，氢离子通过交换膜移向右侧

D.放电时，正极的电极反应为：VO＋e^－＋H₂O＝VO^2＋＋2OH^－

Answer

BD

【解析】

充电过程中V3＋发生还原反应，则右侧电极上V3+转化为V2＋时V元素的化合价降低得电子，发生还原反应，充电时，则右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，阴极电极反应为V3++e－＝V2+，阳极极电极反应为VO2+-e-+ H2O = VO+ 2H+；则放电时，左侧为正极，正极反应为VO+ 2H++e-= VO2++ H2O，右侧为负极：负极反应为：V2+-e－= V3+，据此分析解答。

A．质子交换膜只允许H+通过，则可阻止VO与V2＋直接发生反应，故A正确；

B．充电时，阴极得电子发生还原反应，电极反应为：V3++e－＝V2+，故B错误；

C．充电时，阳离子向阴极移动，根据分析，充电时，右侧为阴极，则氢离子通过交换膜移向右侧，故C正确；

D．根据分析，放电时，正极的电极反应为：VO+ 2H++e-= VO2++ H2O，故D错误；

答案选BD。