Question

全釩液流電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，其電解液中含有釩的不同價(jià)態(tài)的離子、H⁺和SO₄^2﹣．電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為：V²⁺﹣e^﹣=V³⁺．

①電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式為   ．充電時(shí)，電極M應(yīng)接電源的  極．

②若電池初始時(shí)左、右兩槽內(nèi)均以VOSO₄和H₂SO₄的混合液為電解液，使用前需先充電激活，充電過(guò)程陰極區(qū)的反應(yīng)分兩步完成：第一步VO²⁺轉(zhuǎn)化為V³⁺；第二步V³⁺轉(zhuǎn)化為V²⁺．則第一步反應(yīng)過(guò)程中陰極區(qū)溶液n（H⁺）   （填“增大”、“不變”或“減小”），

陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為  ．

Answer 1

考點(diǎn)：  原電池和電解池的工作原理．

分析：  ①電池正極反應(yīng)式為：VO₂⁺+2H⁺+e^﹣=VO²⁺+H₂O，與負(fù)極反應(yīng)式：V²⁺﹣e^﹣=V³⁺，相加即可得總反應(yīng)方程式；放電時(shí)M電極發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)必須發(fā)生氧化反應(yīng)，解電源的正極；

②充電是電解過(guò)程，陰極區(qū)第一步VO²⁺轉(zhuǎn)化為V³⁺；需要?dú)潆x子結(jié)合氧原子，所以，n（H⁺）減小；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為VO²⁺+H₂O﹣e^﹣=VO₂⁺+2H⁺．

解答：  解：①電池正極反應(yīng)式為：VO₂⁺+2H⁺+e^﹣=VO²⁺+H₂O，與負(fù)極反應(yīng)式：V²⁺﹣e^﹣=V³⁺，相加即可得總反應(yīng)方程式為：VO₂⁺+2H⁺+V²⁺=VO²⁺+H₂O+V³⁺，放電時(shí)M電極發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)必須發(fā)生氧化反應(yīng)，接電源的正極，故答案為：VO₂⁺+2H⁺+V²⁺=VO²⁺+H₂O+V³⁺；正；

②充電是電解過(guò)程，陰極區(qū)第一步VO²⁺轉(zhuǎn)化為V³⁺；需要?dú)潆x子結(jié)合氧原子，所以，n（H⁺）減小；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為VO²⁺+H₂O﹣e^﹣=VO₂⁺+2H⁺，故答案為：減��；VO²⁺+H₂O﹣e^﹣=VO₂⁺+2H⁺．

點(diǎn)評(píng)：  本題考查了電化學(xué)知識(shí)，在原電池中負(fù)極失去電子，為還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子，為氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)，在電解池中，與電源正極相連為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，與電源負(fù)極相連的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子．