Question

（8分）钒具有众多优异的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称。　
完成下列填空：
（1）将废钒催化剂(主要成分V₂O₅)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性、含VO²⁺、K⁺、SO₄^2–等。写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　 。
（2）向上述所得溶液中加入KClO₃溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO₂⁺、Cl^–。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向_____________________。  
（3）在20.00mL的0.1mol/L VO₂⁺溶液中，加入 0.195g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是__________________。
a．V　　　　 b．V²⁺　　　　 c．VO₂⁺　　　 d．VO²⁺
（4）已知V₂O₅能和盐酸反应生成氯气和VO²⁺。请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO₃^2–>Cl^–>VO²⁺____________。

Answer 1

（1）V₂O₅ +K₂SO₃+2H₂SO₄→2VOSO₄+K₂SO₄+2H₂O
　　　(写成离子方程式也给分V₂O₅ + SO₃^2–+4H⁺→2VO²⁺+ SO₄^2–+2H₂O )　
（2）+ 3H₂O→Cl^–+ 6VO₂⁺+6H⁺
（3）b
（4）Cl₂+ SO₃^2–+ H₂O→2Cl^–+ 2H⁺+ SO₄^2–

解析试题分析：（1）根据题意知，V₂O₅与稀硫酸、亚硫酸钾反应生成VOSO₄、K₂SO₄和H₂O，化学方程式为：V₂O₅+K₂SO₃+2H₂SO₄=2VOSO₄+K₂SO₄+2H₂O；（2）根据题意知，ClO₃^-与VO²⁺反应生成VO₂⁺、Cl^-，利用原子守恒、电荷守恒和化合价升降法配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向为：+ 3H₂O=Cl^–+ 6VO₂⁺+6H⁺；（3）0.195g锌粉的物质的量的0.003mol，令V元素在还原产物中的化合价为a，根据电子守恒知：0.003×2=0.02L×0.1mol/L×（5-a），解得a=2，选b；（4）V₂O₅能和盐酸反应生成氯气和VO²⁺，故还原性Cl^-＞VO²⁺，氯气可以将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl^-，可以说明还原性SO₃^2-＞Cl^-，反应离子方程式为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+2H⁺+SO₄^2-。
考点：考查氧化还原反应方程式的书写与计算、还原性强弱的比较。