釩(V)及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域.
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
①一定條件下,與空氣反映t min后,和物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L和b mol/L, 則起始物質(zhì)的量濃度為 mol/L ;生成的化學(xué)反應(yīng)速率為 mol/(L·min) .
②工業(yè)制硫酸,尾氣用_______吸收.
(2)全釩液流儲(chǔ)能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置,其原理如題29圖所示.
①當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán),其電極反應(yīng)式為 .
②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由 色變?yōu)?u> 色.
③放電過程中氫離子的作用是 和 ;充電時(shí)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.011023個(gè),左槽溶液中n(H+)的變化量為 .
(1)①;
②氨水
(2)①
②綠 紫
③參與正極反應(yīng),通過交換膜定向移動(dòng)使電流通過溶液;0.5mol
本題考查以釩為材料的化學(xué)原理題,涉及化學(xué)反應(yīng)速率和電化學(xué)知識(shí)。
(1)由S守恒可得,SO2的起始濃度為(a+b) mol/L。SO3的速率為單位時(shí)間內(nèi)SO3濃度的變化,即b/t mol/(L·min)。SO2可以用堿性的氨水吸收。
(2)①左槽中,黃變藍(lán)即為VO2+ 生成VO2+,V的化合價(jià)從+5降低為+4,得一個(gè)電子,O原子減少,從圖中知,其中H+發(fā)生了移動(dòng),參與反應(yīng),由此可寫出電極反應(yīng)式。②作為原電池,左槽得電子,而右槽則失電子。充電作為電解池處理,右槽中則為得電子,對(duì)應(yīng)化合價(jià)降低,即為V3+生成V2+,顏色由綠生成紫。③由電極反應(yīng)式知,H+參與了反應(yīng)。溶液中離子的定向移動(dòng)可形成電流。n=N/NA = 3.01×1023/6.02×1023 = 0.5mol。
【規(guī)律總結(jié)】電化學(xué)試題的分析一般是從化合價(jià)著手,對(duì)于原電池,化合價(jià)升高的作為負(fù)極,化合價(jià)降低的作為正極,兩極方程式相加即可得總反應(yīng)。對(duì)于電解池,化合價(jià)升高作為陽極,降低的作為陰極。兩者之間的關(guān)系是:正極反應(yīng)式顛倒即為陽極反應(yīng)式,負(fù)極反應(yīng)式顛倒即為陰極反應(yīng)式。
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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年四川成都外國(guó)語學(xué)校高三10月月考化學(xué)卷 題型:填空題
釩(V)及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域。V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。
(1) 一定條件下,SO2 與空氣反應(yīng)t min后,SO2 和SO3 物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L、b mol·L-1,則SO2 起始物質(zhì)的量濃度為_________mol/L ;生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________________。
(2)全釩液流儲(chǔ)能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的,其裝置原理如下圖:
① 當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán),其電極反應(yīng)式為_______________________________。
② 充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由__________色變?yōu)開______色。
③ 放電過程中氫離子的作用是________________和___________________________;充電時(shí)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×1023個(gè),左槽溶液中n(H+)的變化量為______________。
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