题目内容
【题目】2011年地球日主题为:“珍惜地球资源,转变发展方式”.为减少化石燃料的使用,降低污染,各国都在积极进行技术创新.
(1)美国科学家发明了一种“发电叶子”,将这种叶子放入水中,在太阳光照射下,叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中,再转化为电能,供家庭用电需求. ①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化? .
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为 .
(2)我国积极改进风电技术,扩大风电使用,并配套大型储能设备﹣﹣“全钒液流”储能电池,以保证稳定供电. ①与煤炭火力发电相比,风力发电的优点是 .
②“全钒液流”储能电池在充电时,电池中的VO2+会变成 ,这个过程中钒元素(V)的化合价由变为 .
【答案】
(1)太阳能→化学能→电能;2H2O 2H2↑+O2↑
(2)风能是可再生能源;+4;+5
【解析】解:(1)①在太阳光照射下,叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中,实现的是太阳能到化学能的转化,通过电池实现化学能到电能的转化,故填:太阳能→化学能→电能;②在光照和催化剂的作用下,水能生成氢气和氧气,故填:2H2O 2H2↑+O2↑;(2)①煤炭是化石能源,是不可再生的,而风能是可再生的能源,故填:风能是可再生能源; ②VO2+中,氧元素的化合价为﹣2,设V的化合价为x,则有x+(﹣2)=+2,解得x=+4; 中,氧元素的化合价为﹣2,设V的化合价为y,则有y+(﹣2)×2=+1,解得y=+5,故填:+4,+5.
【考点精析】解答此题的关键在于理解资源综合利用和新能源开发的相关知识,掌握新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能;氢气是最理想的燃料:(1)优点:资源丰富,放热量多,无污染.(2)需解决问题:①如何大量廉价的制取氢气? ② 如何安全地运输、贮存氢气,以及对氢气的化学性质与燃烧实验的理解,了解化学性质:可燃性(用途:高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属);还原性(用途:冶炼金属)(小结:既有可燃性,又有还原性的物质 H2、C、CO).