Question

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并被譽(yù)為“合金維生素”．已知釩的原子序數(shù)為23，回答下列問(wèn)題：
（1）釩被認(rèn)為是一種稀土元素，廣泛分散于各種礦物中，鉀釩鈾礦的化學(xué)式為K₂H₆U₂V₂O₁₅（其中釩元素的化合價(jià)為+5價(jià)）．若用氧化物的形式表示，該化合物的化學(xué)式為

 

．
（2）①測(cè)定釩含量的方法是先把釩轉(zhuǎn)化成V₂O₅，V₂O₅在酸性溶液里轉(zhuǎn)變成VO2+，再用鹽酸、硫酸亞鐵、草酸等測(cè)定釩．請(qǐng)配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式．

 

VO2++

 

H₂C₂O₄→

 

VO⁺+

 

CO₂+

 

H₂O
②上述反應(yīng)其中還原劑是

 

（填化學(xué)式）；若反應(yīng)消耗0.9g草酸，參加反應(yīng)的釩元素質(zhì)量是

 

g．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)各元素化合價(jià)寫(xiě)出相應(yīng)的氧化物，氧化物之間以“?”隔開(kāi)，系數(shù)配置出現(xiàn)的分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)，各元素原子數(shù)目比不能變化；
（3）①VO₂⁺中V元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為VO⁺中+3價(jià)，H₂C₂O₄中碳元素由+3價(jià)升高為CO₂中+4價(jià)，H₂C₂O₄是還原劑；化合價(jià)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)；
②0.90g草酸的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)離子方程式計(jì)算參加反應(yīng)的n（VO₂⁺），據(jù)此計(jì)算參加反應(yīng)的釩元素質(zhì)量．

解答：解：（1）鉀釩鈾礦中的化學(xué)式為K₂H₆U₂V₂O₁₅，用氧化物的形式表示，根據(jù)各元素化合價(jià)寫(xiě)出相應(yīng)的氧化物，氧化物之間以“?”隔開(kāi)，系數(shù)配置出現(xiàn)的分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)，各元素原子數(shù)目比不能變化，該化合物的化學(xué)式為K₂O?V₂O₅?2UO₃?3H₂O，
故答案為：K₂O?V₂O₅?2UO₃?3H₂O；
（2）①VO₂⁺中V元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為VO⁺中+3價(jià)，H₂C₂O₄中碳元素由+3價(jià)升高為CO₂中+4價(jià)，H₂C₂O₄是還原劑；化合價(jià)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，根據(jù)原子守恒可知，VO⁺，系數(shù)為1，CO₂系數(shù)為2，H₂O系數(shù)為1，配平后離子方程式為VO₂⁺+H₂C₂O₄═VO⁺+2CO₂+H₂O，
故答案為：1；1；1；2；1；
②反應(yīng)時(shí)H₂C₂O₄中碳元素由+3價(jià)升高為CO₂中+4價(jià)，所以H₂C₂O₄是還原劑；0.90g草酸的物質(zhì)的量為

0.9g

90g/mol

=0.01mol，由方程式可知n（VO₂⁺）=0.01mol，所以參加反應(yīng)的釩元素的質(zhì)量為0.01mol×51g/mol=0.51g，
故答案為：H₂C₂O₄；0.51．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)配平、計(jì)算等，難度不大，注意掌握根據(jù)得失電子守恒配平方程式．