[题目]钒(V)为过渡元素.可形成多价态化合物.全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统.工作原理如下图:已知:离子种类VO2+VO2+V3+V2+颜色黄色蓝色绿色紫色(1)全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应.该电池放电时总反应式是 (2)当完成储能时.正极溶液的颜色是 (3)质子交换膜的作用是 (4)含钒废水会造成水体污染.对含钒� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】钒（V）为过渡元素，可形成多价态化合物，全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图：

已知：

离子种类	VO2+	VO2+	V3+	V2+
颜色	黄色	蓝色	绿色	紫色

（1）全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应式是_______

（2）当完成储能时，正极溶液的颜色是 __________

（3）质子交换膜的作用是_________

（4）含钒废水会造成水体污染，对含钒废水（除VO2+外，还含Fe3+等）进行综合处理可实现钒资源的回收利用，流程如下：

已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同：

钒的化合价	酸性	碱性
+4价	VO2+	VO(OH)3-
+5价	VO2+	VO43-

①滤液中钒元素的主要存在形式为_______

②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色，用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。

③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集，过程可简单表示为（HA为有机萃取剂）：

萃取时必须加入适量碱，其原因是 __________

④纯钒可由熔盐电解法精炼，粗钒（含杂质）作____极。

【答案】V2+ +VO2++2H+=V3++VO2++H2O 黄色阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流 VO(OH)3- Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率阳极

【解析】

（1）B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+，A极VO2+得到电子发生还原反应生成VO2+，根据电极反应式书写总反应式；

（2）储能为充电过程，正极和外接电源正极相连，本身作阳极发生氧化反应，电极反应方程式为：VO2+- e-+H2O= VO2++2H+；

（3）质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流；

（4）①由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3-；

②Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 。

③分析平衡，，加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率；

④电解法精炼钒，用粗钒作阳极，发生氧化反应。

（1）因为放电时，已知B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+，所以A极会得到电子发生还原反应，故电极反应方程式为：VO2++e-+2H+=VO2++H2O，故电池放电时总反应式是V2+ +VO2++2H+=V3++VO2++H2O，

故答案是：V2+ +VO2++2H+=V3++VO2++H2O；

（2）储能为充电过程，正极和外接电源正极相连，本身作阳极发生氧化反应，电极反应方程式为：VO2+- e-+H2O= VO2++2H+，所以当完成储能时，正极溶液的颜色是黄色；

故答案是：黄色；

（3）由电池放电时总反应式V2++VO2++2H+=V3++VO2++H2O可知，两电极的物质混合会发生反应，故质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流；

故答案是：阻隔氧化剂与还原剂，使氢离子通过形成电流；

（4）①根据表中信息，由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3-，所以钒元素的主要存在形式为VO(OH)3-，

故答案是：VO(OH)3-；

②加入氢氧化钠之后，由灰白色转变为红褐色，这是亚铁离子转化为铁离子，反应过程为Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。

故答案为：Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；

③分析平衡，，加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率，

故答案为：加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率；

④电解法精炼钒，用粗钒作阳极，发生氧化反应，

故答案为：阳极。

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【题目】下列叙述正确的有___个（）

①用电子式表示MgCl2的形成过程为：

②两个不同种非金属元素的原子间形成的化学键都是极性键

③离子化合物在熔融状态时能够导电

④含有非极性键的化合物一定是共价化合物

⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素

⑥次氯酸的电子式：

⑦离子化合物中一定含有离子键

A.1B.2C.3D.4

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【题目】下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑩在表中的位置，用相应的化学用语回答下列问题：

族周期	IA							0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④	⑤
3	⑥		⑦			⑧	⑨	⑩

(1)表中用序号标出的10种元素中，化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是_____________________________。

(2)④、⑥、⑧的原子半径由小到大的顺序为___________（用元素符号作答）。

(3)②、③、⑨的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是______________（用化学式作答）。

(4)由表中两种元素的原子按1：1组成的共价化合物M，M为常见液态化合物，其稀溶液易被催化分解，请写出M的电子式_____________，M的结构式_____________。

(5)写出⑦元素的最高价氧化物对应水化物分别与元素⑥、⑧的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式_____________、_____________。

(6)⑥的金属性强于⑦，下列表述中能证明这一事实的是_____________。

a．⑥的单质和⑦的单质熔沸点不同

b．⑥的最高价氧化物水化物的碱性比⑦的最高价氧化物水化物的碱性强

c．⑦最外层的电子数比⑥多

d．⑦的单质与稀盐酸反应比⑥的缓和一些

(7)①和④形成的气态氢化物与①和⑧形成的气态氢化物相比较，_____________沸点高（填化学式），理由是_______________________________________。

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【题目】清华大学王晓琳教授首创三室膜电解法制备LiOH，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是

A. X电极连接电源负极

B. N为阳离子交换膜

C. Y电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-

D. 制备2.4g LiOH产生的H2在标准状况下为2.24 L

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【题目】在一定温度下，某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是 (　　)

A.体系的压强不再发生变化

B.v正(CO)＝v逆(H2O)

C.生成n mol CO的同时生成n mol H2

D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键

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【题目】某化学小组制备氢氧化铁胶体：洁净的小烧杯盛适量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴加入1 mol·L－1氯化铁溶液，至液体呈透明的红褐色。回答下列问题：

(1)氢氧化铁胶体中微粒直径的范围是________________。

(2)检验胶体制备成功的操作是__________________________________。

(3)实验中手不慎被玻璃割破，可用氯化铁溶液应急止血，主要原因是____________(填序号)。

①氯化铁溶液具有杀菌消毒的作用

②氯化铁溶液能使血液胶体凝固

③氯化铁溶液能产生氢氧化铁沉淀堵住伤口

④氯化铁溶液能使血液发生化学变化

(4)制备胶体的化学方程式为_______。如果将1molFeCl3全部制成胶体，胶粒数目______NA(选填“大于”“等于”“小于”)。

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A. 该系统利用了蓝藻的光合作用

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C. 可用银氨溶液检验产物中是否含蔗糖

D. 该系统有望为人类探索太空时解决生存难题提供新思路

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A. 由①、②可知， pH越大，+2价铁越易被氧化

B. 由②、③推测，若pH＞7，+2价铁更难被氧化

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(3)分析下表提供的数据：

化学式	电离常数
HClO	Ka＝3×10-8
H2CO3	Ka1＝4.3×10-7
H2CO3	Ka2＝5.6×10-11

①84消毒液(有效成分为NaClO)久置于空气中会失效，写出发生反应的离子方程式： _____________________________________________

②判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序： ____________

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