Question

今年地球日主题为：“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）近日，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．整个过程中都发生了哪些形式的能量转化？______．
（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VO₂⁺，这个过程中钒元素（V）的化合价______（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据信息“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”回答；
（2）根据风能的优点回答；
（3）根据原子团的化合价与离子所带电荷一致，以及化合价的代数和的算法计算．
解答：解：（1）根据信息“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”知，整个过程中都发生的能量转化为：太阳能→氢气和氧气中的化学能→电能；
（2）风能是可再生能源，使用风能不会产生污染空气的有害气体等；
（3）原子团的化合价与离子所带电荷一致，即VO为+2价，VO₂为+1价，又因氧显负二价，所以在VO²⁺中V的化合价为+4价，在VO₂⁺中V的化合价为+5价，这个过程中钒元素（V）的化合价由+4变成+5．
故答案为：
（1）太阳能→化学能→电能； 
（2）风能是可再生能源（或使用风能不会产生污染空气的有害气体等）；
（3）升高．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．