问题 问答题

随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”.已知钒的原子序数为23,相对原子质量为51,试回答下列问题:

(1)钒在元素周期表位于第______周期,第______族.

(2)钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于各种矿物中,钾钒铀矿中的化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化合价为+5价).若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为______.

(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液里转变成VO2+,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒.请配平下列反应的化学方程式:______VO2++______H2C2O4→______VO++______CO2+______H2O其中还原剂是______;若反应消耗0.90g草酸,参加反应的钒元素质量是______g.

(4)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法.试用化学方程式表示出来______.

答案

(1)钒核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,处于d区,故钒处于第四周期第ⅤB族.

故答案为:四;ⅤB.

(2)钾钒铀矿中的化学式为K2H6U2V2O15,用氧化物的形式表示,根据各元素化合价写出相应的氧化物,氧化物之间以“?”隔开,系数配置出现的分数应化为整数,各元素原子数目比不能变化,该化合物的化学式为K2O?V2O5?2UO3?3H2O.

故答案为:K2O?V2O5?2UO3?3H2O.

(3)VO2+中V元素化合价由+5价降低为VO+中+3价,H2C2O4中碳元素由+3价升高为CO2中+4价,H2C2O4是还原剂;化合价升降的最小公倍数为2,所以VO2+系数为1,H2C2O4系数为1,根据原子守恒可知,VO+,系数为1,CO2系数为2,H2O系数为1.配平后离子方程式为VO2++H2C2O4═VO++2CO2+H2O.0.90g草酸的物质的量为

0.9g
90g/mol
=0.01mol,由方程式可知n(VO2+)=0.01mol,所以参加反应的钒元素的质量为0.01mol×51g/mol=0.51g.

故答案为:1、1、1、2、1;还原剂;0.51.

(4)铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝,反应反应方程式为3V2O5+10Al 

 高温 
.
 
6V+5Al2O3

故答案为:3V2O5+10Al 

 高温 
.
 
6V+5Al2O3

单项选择题