Question

【題目】太陽能、風能發電逐漸得到廣泛應用，在發電系統中安裝儲能裝置有助于持續穩定供電，其構造的簡化圖如下:

（1）下列說法中，正確的是______( 填字母序號)。

a.太陽能、風能都是清潔能源

b.太陽能電池組實現了太陽能到電能的轉化

c.控制系統能夠控制儲能系統是充電還是放電

d.陽光或風力充足時，儲能系統實現由化學能到電能的轉化

（2）全釩液流電池是具有發展前景的、用作儲能系統的蓄電池。已知放電時V2+發生氧化反應，則放電時電極A 的電極反應式為___________；充電時電極B 做______極。

（3）含釩廢水會造成水體污染，對含釩廢水(除VO2+外，還含有Al3+，Fe3+等)進行綜合處理可實現釩資源的回收利用，流程如下:

已知溶液pH 范圍不同時，釩的存在形式如下表所示:

釩的化合價	pH<2	pH>11
+4價	VO2+，VO(OH)+	VO(OH)3-
+5價	VO2+	VO43-

①加入NaOH 調節溶液pH至13時，沉淀1達最大量，并由灰白色轉變為紅褐色，用化學用語表示加入NaOH 后生成沉淀1的反應過程為_______、_______；所得濾液1中，鋁元素的存在形式為__________。

②向堿性的濾液1( V的化合價為+4 )中加入H2O2的作用是________(用離子方程式表示)。

Answer 1

【答案】 abc VO2+ + e- + 2H+ VO2+ + H2O 陰 Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 AlO2- 2VO(OH)3- + H2O2 + 4OH- 2VO43-+ 6H2O

【解析】（1）考查能源，a、太陽能、風能對環境無影響，屬于清潔能源，故a正確；b、太陽能電池是太陽能轉化成電能的裝置，故b正確；c、根據構造簡化圖，控制系統能夠控制儲能系統是充電還是放電，故c正確；d、陽關或風力充足時，實現了由太陽能或風能到電能的轉化，故d錯誤；（2）考查原電池、電解池的工作原理，以及電極反應式的書寫，放電時，V2＋發生氧化反應，根據原電池工作原理，電極B為負極，電極A為正極，正極生得到電子，化合價降低，即電極反應式為VO2＋＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O；充電時，電池的正極接電源的正極，電池的負極接電源的負極，即電極B為陰極；（3）考查化學工藝流程，①加入NaOH溶液調節pH至到13，出現的現象是出現沉淀，由灰白色轉變成紅褐色，反應i中發生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，反應ii中加入氫氧化鈉發生的離子反應是Fe2＋＋2OH=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，氫氧化鋁表現兩性，又因為調節pH到13，此時Al元素以AlO2－形式存在；②根據流程圖，目的是得到＋5價釩，利用H2O2的強氧化性，把＋4價釩氧化成＋5價，堿性溶液中＋4價釩以VO(OH)3－形式存在，因此離子反應有：2VO(OH)3－ + H2O2 + 4OH－=2VO43－+ 6H2O。