Question

金屬釩（V）在材料科學上有重要作用，被稱為“合金的維生素”．以下是測定礦石中釩的含量的兩個反應(yīng)：
（1）用稀硫酸溶解五氧化二釩，得到（VO₂）₂SO₄溶液．寫出該反應(yīng)的化學方程式、

 

；該反應(yīng)

 

（填“是”或“不是”）氧化還原反應(yīng)．
（2）用已知濃度的硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液，滴定（VO₂）₂SO₄溶液，完成并配平下列離子方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．

 

VO₂⁺+

 

H₂C₂O₄+

 

→

 

VO²⁺+

 

CO₂↑+

 

（3）當收集到標準狀況下氣體112毫升時，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為

 

．
（4）甲同學提出：上述反應(yīng)能否用鹽酸酸化？，乙同學認為：要回答這個問題還得知道

 

．
A．VO₂⁺ 和HCl氧化性相對強弱  
B．VO₂⁺ 和Cl₂氧化性相對強弱 
C．上述均不正確．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）用稀硫酸溶解五氧化二釩，得到（VO₂）₂SO₄溶液，方程式為氧化物與酸反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：V₂O₅+H₂SO₄═（VO₂）₂SO₄+H₂O，由VO₂⁺中V元素化合價由+5得到（VO₂）₂SO₄溶液中V元素化合價由+5，說明該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)；
（2）VO₂⁺中V元素化合價由+5價降低為VO⁺中+3價，H₂C₂O₄中碳元素由+3價升高為CO₂中+4價，H₂C₂O₄是還原劑；化合價升降的最小公倍數(shù)為2，所以VO₂⁺系數(shù)為1，H₂C₂O₄系數(shù)為1，再根據(jù)原子守恒（電荷守恒）配平其它物質(zhì)的系數(shù)，用單線橋還原劑中失電子的元素指向得電子的元素；
（3）由（3）可知當收集到標準狀況下氣體22400毫升時，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為N_A；
（4）鹽酸酸化要考慮鹽酸本身的負-價氯的還原性．

解答：解：（1）用稀硫酸溶解五氧化二釩，得到（VO₂）₂SO₄溶液，方程式為氧化物與酸反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：V₂O₅+H₂SO₄═（VO₂）₂SO₄+H₂O，由VO₂⁺中V元素化合價由+5得到（VO₂）₂SO₄溶液中V元素化合價由+5，說明該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，
故答案為：V₂O₅+H₂SO₄═（VO₂）₂SO₄+H₂O；不是；
（2）VO₂⁺中V元素化合價由+5價降低為VO²⁺中+4價，H₂C₂O₄中碳元素由+3價升高為CO₂中+4價，H₂C₂O₄是還原劑；化合價升降的最小公倍數(shù)為2，所以VO²⁺系數(shù)為2，H₂C₂O₄系數(shù)為1，根據(jù)原子守恒可知，VO²⁺，系數(shù)為2，CO₂系數(shù)為2，H₂O系數(shù)為2，然后通過電荷守恒，得空的一項是氫離子，配平后離子方程式為2VO₂⁺+H₂C₂O₄+2H⁺═VO²⁺+2CO₂+2H₂O，故答案為：2、1、2H⁺、2、2、2H₂O；；
（3）由（3）可知當收集到標準狀況下氣體22400毫升時，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為N_A，當收集到標準狀況下氣體112毫升時，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為

112

22400

×NA=0.005N_A，
故答案為：0.005N_A；
（4）鹽酸酸化要考慮鹽酸本身的負-價氯的還原性，也就是VO₂⁺ 和Cl₂氧化性相對強弱，故選B．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)配平、計算等，難度不大，注意根據(jù)電子轉(zhuǎn)移配平方程式．