Question

金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”．以下是测定矿石中钒的含量的两个反应：
（1）用稀硫酸溶解五氧化二钒，得到（VO₂）₂SO₄溶液．写出该反应的化学方程式、

 

；该反应

 

（填“是”或“不是”）氧化还原反应．
（2）用已知浓度的硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液，滴定（VO₂）₂SO₄溶液，完成并配平下列离子方程式，并标出电子转移的方向和数目．

 

VO₂⁺+

 

H₂C₂O₄+

 

→

 

VO²⁺+

 

CO₂↑+

 

（3）当收集到标准状况下气体112毫升时，电子转移的数目为

 

．
（4）甲同学提出：上述反应能否用盐酸酸化？，乙同学认为：要回答这个问题还得知道

 

．
A．VO₂⁺ 和HCl氧化性相对强弱  
B．VO₂⁺ 和Cl₂氧化性相对强弱 
C．上述均不正确．

Answer 1

考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,氧化还原反应,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）用稀硫酸溶解五氧化二钒，得到（VO₂）₂SO₄溶液，方程式为氧化物与酸反应，反应方程式为：V₂O₅+H₂SO₄═（VO₂）₂SO₄+H₂O，由VO₂⁺中V元素化合价由+5得到（VO₂）₂SO₄溶液中V元素化合价由+5，说明该反应是非氧化还原反应；
（2）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，再根据原子守恒（电荷守恒）配平其它物质的系数，用单线桥还原剂中失电子的元素指向得电子的元素；
（3）由（3）可知当收集到标准状况下气体22400毫升时，电子转移的数目为N_A；
（4）盐酸酸化要考虑盐酸本身的负-价氯的还原性．

解答：解：（1）用稀硫酸溶解五氧化二钒，得到（VO₂）₂SO₄溶液，方程式为氧化物与酸反应，反应方程式为：V₂O₅+H₂SO₄═（VO₂）₂SO₄+H₂O，由VO₂⁺中V元素化合价由+5得到（VO₂）₂SO₄溶液中V元素化合价由+5，说明该反应是非氧化还原反应，
故答案为：V₂O₅+H₂SO₄═（VO₂）₂SO₄+H₂O；不是；
（2）VO₂⁺中V元素化合价由+5价降低为VO²⁺中+4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2，H₂C₂O₄系数为1，根据原子守恒可知，VO²⁺，系数为2，CO₂系数为2，H₂O系数为2，然后通过电荷守恒，得空的一项是氢离子，配平后离子方程式为2VO₂⁺+H₂C₂O₄+2H⁺═VO²⁺+2CO₂+2H₂O，故答案为：2、1、2H⁺、2、2、2H₂O；；
（3）由（3）可知当收集到标准状况下气体22400毫升时，电子转移的数目为N_A，当收集到标准状况下气体112毫升时，电子转移的数目为

112

22400

×NA=0.005N_A，
故答案为：0.005N_A；
（4）盐酸酸化要考虑盐酸本身的负-价氯的还原性，也就是VO₂⁺ 和Cl₂氧化性相对强弱，故选B．

点评：本题考查氧化还原反应配平、计算等，难度不大，注意根据电子转移配平方程式．