Question

釩（V）及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域．
（1）V₂O₅是接觸法制硫酸的催化劑．
①一定條件下，SO₂與空氣反應t min后，SO₂和SO₃物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L，b mol/L，則SO₂起始物質(zhì)的量濃度為______mol/L；生成SO₃的化學反應速率為______mol/（L?min）．
②工業(yè)制制硫酸，尾氣SO₂用______吸收．
（2）全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如下圖所示：



①當左槽溶液逐漸由黃變藍，其電極反應式為______．
②充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由______色變?yōu)開_____色．
③放電過程中氫離子的作用是______和______；充電時若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×10²³個，左槽溶液中n（H⁺）的變化量為______．

Answer 1

（1）①2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃
始：x              0
轉(zhuǎn)：b              b
平：a              b
x-b=a，x=a+b，故x=a+b，
v（SO₃）=

c

t

=

b mol/L

t min

=

b

t

mol/（L?min）
故答案為：a+b；

b

t

mol/（L?min）；
②工業(yè)常用氨水吸收二氧化硫，以制備銨鹽，故答案為：氨水；
（2）①當左槽溶液逐漸由黃變藍，其電極反應式為VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，說明此時為原電池，且為原電池的正極．
故答案為：VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O；
②充電過程中，右槽連接的是電源負極，為電解池的陰極，電極反應式為V³⁺+e^-=V²⁺，V³⁺為綠色，V²⁺為紫色，故可以看到右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙��?br>故答案為：；綠，紫；
③充電時，左槽發(fā)生的反應為VO²⁺+H₂O=VO₂⁺+2H⁺+e^-，當轉(zhuǎn)移電子為3.01×10²³個即為0.5mol電子時，生成氫離子為1mol，此時氫離子參與正極反應，通過交換膜定向移動使電流通過溶液，溶液中離子的定向移動可形成電流，通過0.5mol電子，則左槽溶液中n（H⁺）的變化量為1mol-0.5mol=0.5mol，
故答案為：0.5．