全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟．如图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题：

1. 全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟．如图是钒电池基本工作原理示意图：

请回答下列问题：

(1) 硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是．

(2) 钒电池由溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子（V²⁺、V³⁺、VO²⁺、VO₂⁺）为正极和负极的活性物质组成，电池总反应为VO²⁺+V³⁺+H₂O $\text{[math]}$ V²⁺+V₂⁺+2H⁺ ．放电时的正极反应式为，充电时的阴极反应式为．放电过程中，电解液的pH（填“升高”“降低”或“不变”）．

(3) 钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是．

a．VO₂⁺、VO²⁺混合液b．V³⁺、V²⁺混合液

c．VO₂⁺溶液d．VO²⁺溶液

e．V³⁺溶液f．V²⁺溶液

(4) 能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是．

【考点】

化学电源新型电池;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

综合题普通

1. 燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。

(1) 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。

①A为生物燃料电池的(填“正”或“负”)极。

②正极反应式为。

③放电过程中，H⁺向极区迁移(填“A”或“B”)。

④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是，通过外电路的电子是mol。

(2) 一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。

①工作时，O^2-电极移动(填“a”或“b”)。

②电子在外电路中通过传感器的流动方向是(填“由a向b”或“由b向a”)。

综合题困难

2. 以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO₂和Al)为原料可制备Co₃O₄。主要步骤如下：

(1) 碱浸：将正极材料浸于过量NaOH溶液中，充分反应后过滤，留取滤渣(主要为LiCoO₂)。滤液中大量存在的阴离子有。

(2) 还原：LiCoO₂与稀硫酸酸化的H₂O₂溶液反应生成O₂、Li₂SO₄和CoSO₄ ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

(3) 沉钴：除杂后，向CoSO₄溶液中缓慢滴加NaHCO₃溶液，得到CoCO₃沉淀和CO₂气体，反应的离子方程式为。

(4) 热分解：得到CoCO₃沉淀。在纯氧中加热分解CoCO₃ ，测得升温过程中固体的质量变化如图所示。加热分解CoCO₃制备Co₃O₄需要控制的温度为(写出计算推理过程)。

综合题普通

3. 甲醇（CH₃OH中C的化合价为﹣2）燃料电池可用作电动汽车电源，如图1为电池示意图．在电池的一极通入甲醇，另一极通入氧气，工作时H⁺由负极移向正极．回答下列问题

(1) 通甲醇一端为极，正极反应为：；

(2) 该电池总反应的方程式为；

(3) 若用该电池电解硫酸铜溶液，如图2所示，图3中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量．若E代表的生成物是铜，则F所代表的物质是，当x=3mol时，消耗的甲醇的物质的量为．

综合题普通