Question

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        ．

Answer 1

（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

解析:

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。