钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域.
(1)钒元素广泛分布于各种矿物中,钾钒矿的主要成分可表示为K2H6V2O9,若用氧化物的形式表示钾钒矿,其化学式为K2O•V2O5•3H2OK2O•V2O5•3H2O.
(2)冶炼金属钒的方法为:先把钾钒矿中的钒元素转化为V2O5,再用金属Ca通过热还原法获得钒,则获得钒的化学方程式为5Ca+V2O5 △ 5CaO+2V5Ca+V2O5 △ 5CaO+2V.
(3)V2O5可用于催化SO2和O2的反应,其催化机理为:V2O5△,SO2I四价钒化合物△,O2ⅡV2O5则反应Ⅰ、Ⅱ的化学方程式分别为V2O5+SO2 △ 2VO2+SO3V2O5+SO2 △ 2VO2+SO3、4VO2+O2 △ 2V2O54VO2+O2 △ 2V2O5.
(4)全钒液流储能电池可实现化学能和电能的相互转化,其原理如图所示.
①当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝时,其电极反应式为VO+2+2H++e-=VO2++H2OVO+2+2H++e-=VO2++H2O.
②充电过程中,右槽溶液颜色变化的情况是绿色变为紫色绿色变为紫色.
△
△
△
,
S
O
2
I
△
,
O
2
Ⅱ
△
△
△
△
VO
+
2
VO
+
2
【考点】常见金属的活动性顺序及其应用;原电池与电解池的综合.
【答案】K2O•V2O5•3H2O;5Ca+V2O5 5CaO+2V;V2O5+SO2 2VO2+SO3;4VO2+O2 2V2O5;+2H++e-=VO2++H2O;绿色变为紫色
△
△
△
VO
+
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:21引用:1难度:0.5