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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“合金的維生素”．已知釩的原子序數(shù)是23，回答下列問(wèn)題：

(1)

釩被認(rèn)為是一種稀土元素，廣泛存在于各種礦物中．鉀釩鈾礦中的釩原子最外層已達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為K2H6U2V2O15，若用氧化物的形式表示，該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______．

(2)

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VO，再用鹽酸、硫酸亞鐵、草酸等測(cè)定釩．總反應(yīng)可表示為：

VO＋H2C2O4VO+＋CO2＋H2O(未配平)

其中還原劑是________．若消耗0.9g草酸，所對(duì)應(yīng)釩元素質(zhì)量是________g．

答案：
解析：

(1)

K2O·2UO3·V2O5·3H2O

解析：解題的關(guān)鍵在于確定礬和鈾的化合價(jià)，23號(hào)金屬元素釩失電子達(dá)8e－穩(wěn)定狀

態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)為：，礬的化合價(jià)為＋5；設(shè)U的化合價(jià)為x，則2×1＋6＋2x＋2×5＝15×2x＝6．根據(jù)硅酸鹽的書(shū)寫(xiě)方法不難類推得該化合物的化學(xué)式為：K2O·2UO3·V2O5·3H2O．

(2)

H2C2O4,0.51

解析：由題中所給總反應(yīng)式知，釩元素由VO中的＋5價(jià)變?yōu)樯晌颲O+中＋3價(jià)，VO

作氧化劑，故H2C2O4作還原劑．設(shè)對(duì)應(yīng)釩元素質(zhì)量為x，則根據(jù)電子得失守恒有：×(5－3)＝×(4－3)×2x＝0.51g


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

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“合金的維生素”．為回收利用含釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘?jiān)�，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝，回收率達(dá)91.7%以上．
部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示：
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)寫(xiě)出加入Na2SO3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
．
（2）催化氧化所使用的催化劑釩觸媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此過(guò)程中產(chǎn)生了一連串的中間體（如下左圖）．其中a、c二步的化學(xué)方程式可表示為
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
，
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
．
（3）該工藝中沉礬率是回收釩的關(guān)鍵之一，沉釩率的高低除受溶液pH影響外，還需要控制氯化銨系數(shù)（NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O5的質(zhì)量比）和溫度．
根據(jù)圖試建議控制氯化銨系數(shù)和溫度：
4
4
、
80℃
80℃
．

（4）經(jīng)過(guò)熱重分析測(cè)得：NH4VO3在焙燒過(guò)程中，固體質(zhì)量的減少值（縱坐標(biāo)）隨溫度變化的曲線如右圖所示．則NH4VO3在分解過(guò)程中
B
B
．
A．先分解失去H2O，再分解失去NH3
B．先分解失去NH3，再分解失去H2O
C．同時(shí)分解失去H2O和NH3
D．同時(shí)分解失去H2、N2和H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2012?焦作一模）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“合金的維生素”．為回收利用含釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘?jiān)蒲腥藛T最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝，回收率達(dá)91.7%以上．部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示：
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）23V在元素周期表位于第
四
四
周期
VB
VB
族．工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法，其用化學(xué)方程式表示為
3V2O5+10Al
 高溫 
.
 
6V+5Al2O3
3V2O5+10Al
 高溫 
.
 
6V+5Al2O3
．
（2）反應(yīng)①的目的是
將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4
將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4
．
（3）該工藝中反應(yīng)③的沉淀率（又稱沉礬率）是回收釩的關(guān)鍵之一，寫(xiě)出該步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
NH4++VO3-=NH4VO3↓
NH4++VO3-=NH4VO3↓
．
（4）用酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以測(cè)定反應(yīng)②后溶液中含釩量，寫(xiě)出配平后完整的離子方程式．
2
2
VO2++
1
1
H2C2O4+
2
2
H+→
2
2
VO2++
2
2
 CO2+
2H2O
2H2O
．
（5）經(jīng)過(guò)熱重分析測(cè)得：NH4VO3在焙燒過(guò)程中，固體質(zhì)量的減少值（縱坐標(biāo)）隨溫度變化的曲線如右圖所示．則NH4VO3在分解過(guò)程中
B
B
．
A．先分解失去H2O，再分解失去NH3
B．先分解失去NH3，再分解失去H2O
C．同時(shí)分解失去H2O和NH3
D．同時(shí)分解失去H2、N2和H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

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．
（1）釩主要用來(lái)制造釩鋼．釩鋼具有很高的耐磨損性和抗撞擊性，原因是
 
（填序號(hào)）
A．釩在常溫下，化學(xué)活潑性較弱
B．釩鋼表面形成了致密且堅(jiān)固的氧化膜
C．釩鋼結(jié)構(gòu)緊密，具有較高的韌性、彈性和強(qiáng)度
（2）在溫度較低時(shí)，溶液中釩酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為焦釩酸鹽：
2VO43-+H2O?V2O74-+2OH-①
在溫度較高時(shí)，焦釩酸鹽又轉(zhuǎn)化為偏釩酸鹽：
V2O74-+H2O?2VO3-+2OH-②
反應(yīng)②平衡常數(shù)的表達(dá)式K=
 
；
（3）已知某溫度下：4V（s）+5O2（g）=2V2O5（s）△H=-1551kJ?mol-1
4V（s）+3O2（g）=2V2O3（s）△H=-1219kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
寫(xiě)出H2還原V2O5得到V2O3的熱化學(xué)方程式：
 
；
（4）用釩酸鈉（Na3VO4）溶液（含PO43-、SiO32-等雜質(zhì)離子）制備高純V2O5流程如下：精英家教網(wǎng)
①加入鎂鹽，加熱攪拌，其中加熱的作用是
 
；
②在25℃時(shí)，Ksp[Mg3（PO4）2]=1.0×10-26，若凈化后溶液中的Mg2+的平衡濃度為 1.0×10-4 mol?L-1，則溶液中c（P043-）=
 
；
③加入NH4Cl，加熱攪拌，該步驟反應(yīng)的離子方程式為
 
；
④為測(cè)定產(chǎn)品純度，稱取產(chǎn)品mg，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取5.00mL溶液于錐形瓶中，加入一定量的稀鹽酸和KI溶液，用a mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶 液滴定，發(fā)生的反應(yīng)為：
V2O5+6HCl+2KI=2VOCl2+2KCl+I2+3H2O
I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
若三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為bmL，則該產(chǎn)品的純度為
 
（用含m、a、b的代數(shù)式表示）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

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．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，金屬釩被譽(yù)為“合金的維生素”．為回收利用含釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘?jiān)�，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝．
己知：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多種離子；部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示：
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶
該工藝的主要流程如下：
精英家教網(wǎng)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）工業(yè)上常用鋁熱反應(yīng)法由V2O5冶煉金屬釩，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．
（2）反應(yīng)①的離子方程式是
 
．
（3）在反應(yīng)②中，每生成1mol（VO2）2SO4轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為
 
．
（4）在離子交換過(guò)程中，發(fā)生可逆反應(yīng)VO2++2OH-?VO3-+H2O．
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K 的表達(dá)式為
 
．
（5）反應(yīng)③充分反應(yīng)后，分離出NH4VO3的實(shí)驗(yàn)所需主要玻璃儀器為
 
，為保證產(chǎn)品純度，還應(yīng)進(jìn)行的操作名稱是
 
．

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