Question

隨著材料科學的發展，金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應用，并被譽為“合金維生素”．已知釩的原子序數為23，回答下列問題：
（1）釩被認為是一種稀土元素，廣泛分散于各種礦物中，鉀釩鈾礦的化學式為K₂H₆U₂V₂O₁₅（其中釩元素的化合價為+5價）．若用氧化物的形式表示，該化合物的化學式為

 

．
（2）①測定釩含量的方法是先把釩轉化成V₂O₅，V₂O₅在酸性溶液里轉變成VO2+，再用鹽酸、硫酸亞鐵、草酸等測定釩．請配平下列反應的化學方程式．

 

VO2++

 

H₂C₂O₄→

 

VO⁺+

 

CO₂+

 

H₂O
②上述反應其中還原劑是

 

（填化學式）；若反應消耗0.9g草酸，參加反應的釩元素質量是

 

g．

Answer 1

分析：（1）根據各元素化合價寫出相應的氧化物，氧化物之間以“?”隔開，系數配置出現的分數應化為整數，各元素原子數目比不能變化；
（3）①VO₂⁺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為2，所以VO₂⁺系數為1，H₂C₂O₄系數為1，再根據原子守恒（電荷守恒）配平其它物質的系數；
②0.90g草酸的物質的量為0.01mol，根據離子方程式計算參加反應的n（VO₂⁺），據此計算參加反應的釩元素質量．

解答：解：（1）鉀釩鈾礦中的化學式為K₂H₆U₂V₂O₁₅，用氧化物的形式表示，根據各元素化合價寫出相應的氧化物，氧化物之間以“?”隔開，系數配置出現的分數應化為整數，各元素原子數目比不能變化，該化合物的化學式為K₂O?V₂O₅?2UO₃?3H₂O，
故答案為：K₂O?V₂O₅?2UO₃?3H₂O；
（2）①VO₂⁺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為2，所以VO₂⁺系數為1，H₂C₂O₄系數為1，根據原子守恒可知，VO⁺，系數為1，CO₂系數為2，H₂O系數為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反應時H₂C₂O₄中碳元素由+3價升高為CO₂中+4價，所以H₂C₂O₄是還原劑；0.90g草酸的物質的量為

0.9g

90g/mol

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

點評：本題考查氧化還原反應配平、計算等，難度不大，注意掌握根據得失電子守恒配平方程式．