Question

钇(Y)是激光材料、超导材料和磁性材料中的重要元素，在激光诊断、激光治疗领域、超导发电机、超导磁悬浮列车、微波领域中有着重要作用。

(1)有一种铁、氧、钇三种元素组成的磁性材料，经测定该材料中钇、铁的原子个数之比为3:5，氧的质量分数约为26.0%，则该材料的化学式为___________，钇、铁的化合价分别为___________。

(2)某钇矿石的主要成分是Be₂Y_xFeSi₂O₁₀，该矿石与过量氢氧化钠共熔后，加水溶解，所得沉淀物中有Y(OH)₃和Fe₂O₃(反应时Y的化合价不变，Fe由+2价转变为+3价)。试推算：此钇矿石的化学式中x=___________。若改用氧化物的形式表示其组成，则化学式为___________。

Answer 1

(1)Y₃Fe₅O₁₂  +3、+3

(2)2  2BeO·Y₂O₃·FeO·2SiO₂

解析:(1)设该物质化学式中钇、铁、氧的原子个数之比为3:5:n，则可列式为：

16n/(89×3+56×5+16n)×100%=26.0%

解得n=12，因为各原子的个数之比已为最简比，即其化学式为Y₃Fe₅O₁₂。由化学式中各元素的化合价代数和为零，可推出钇、铁的化合价分别为+3、+3。

(2)根据化合价规则(化合物中各元素化合价的代数和为0)有：2×2+3x+2+2×4=2×10，解得x=2，即钇矿石的化学式为Be₂Y₂FeSi₂O₁₀。改写成氧化物的形式为2BeO·Y₂O₃·FeO·2SiO₂。