Question

碱性硼化钒（VB₂）—空气电池工作时反应为：4VB₂ + 11O₂ = 4B₂O₃ + 2V₂O₅。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），则下列说法正确的是

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200 mL，则CuSO₄溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L

Answer

D

【解析】

试题分析：A.通入空气的电极为正极，VB2为负极，在碱性环境不能大量存在H+，VB2电极发生的电极反应为：2VB2 + 22OH- - 22e- = V2O5 + 2B2O3 + 11H2O，错误；B．外电路中电子由VB2电极经过导线流向c电极，错误；C．b电极与电源的正极连接，为阳极，发生反应：4OH—-4e-=2H2O+O2↑，在阴极发生反应Cu2++2e-=Cu，然后发生反应：2H++2e-=H2↑，所以电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生，错误；D.n(e-)=0.04mol，n(气体)= 0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，则n(O2)=0.01mol。则n(H2)=0.01mol，由于放电能力：Cu2+>H+，所以n(Cu2+)=(0.04mol-0.01mol×2) ÷2=0.01mol，所以c(CuSO4)= 0.01mol÷0.2L=0.05 mol/L，正确。

考点：考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。