Question

【题目】太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用，在发电系统中安装储能装置有助于持续稳定供电，其构造的简化图如下:

（1）下列说法中，正确的是______( 填字母序号)。

a.太阳能、风能都是清洁能源

b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化

c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电

d.阳光或风力充足时，储能系统实现由化学能到电能的转化

（2）全钒液流电池是具有发展前景的、用作储能系统的蓄电池。已知放电时V2+发生氧化反应，则放电时电极A 的电极反应式为___________；充电时电极B 做______极。

（3）含钒废水会造成水体污染，对含钒废水(除VO2+外，还含有Al3+，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pH 范围不同时，钒的存在形式如下表所示:

钒的化合价	pH<2	pH>11
+4价	VO2+，VO(OH)+	VO(OH)3-
+5价	VO2+	VO43-

①加入NaOH 调节溶液pH至13时，沉淀1达最大量，并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1的反应过程为_______、_______；所得滤液1中，铝元素的存在形式为__________。

②向碱性的滤液1( V的化合价为+4 )中加入H2O2的作用是________(用离子方程式表示)。

Answer 1

【答案】 abc VO2+ + e- + 2H+ VO2+ + H2O 阴 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、太阳能、风能对环境无影响，属于清洁能源，故a正确；b、太阳能电池是太阳能转化成电能的装置，故b正确；c、根据构造简化图，控制系统能够控制储能系统是充电还是放电，故c正确；d、阳关或风力充足时，实现了由太阳能或风能到电能的转化，故d错误；（2）考查原电池、电解池的工作原理，以及电极反应式的书写，放电时，V2＋发生氧化反应，根据原电池工作原理，电极B为负极，电极A为正极，正极生得到电子，化合价降低，即电极反应式为VO2＋＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O；充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，即电极B为阴极；（3）考查化学工艺流程，①加入NaOH溶液调节pH至到13，出现的现象是出现沉淀，由灰白色转变成红褐色，反应i中发生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，反应ii中加入氢氧化钠发生的离子反应是Fe2＋＋2OH=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，氢氧化铝表现两性，又因为调节pH到13，此时Al元素以AlO2－形式存在；②根据流程图，目的是得到＋5价钒，利用H2O2的强氧化性，把＋4价钒氧化成＋5价，碱性溶液中＋4价钒以VO(OH)3－形式存在，因此离子反应有：2VO(OH)3－ + H2O2 + 4OH－=2VO43－+ 6H2O。