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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,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

(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:
解析:

  (1)四 VB(2分)

  (2)K2O·V2O5·2UO3·3H2O(2分,不必考虑物质的排列顺序)

  (3)1 1 1 2 1  (2分)

  (4)3V2O5+10Al6V+5Al2O3(1分)


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

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”.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上.
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶

请回答下列问题:
(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O

(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如下左图).其中a、c二步的化学方程式可表示为
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3

(3)该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.
根据图试建议控制氯化铵系数和温度:
4
4
80℃
80℃


(4)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如右图所示.则NH4VO3在分解过程中
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.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?焦作一模)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”.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上.部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶

请回答下列问题:
(1)23V在元素周期表位于第
周期
VB
VB
族.工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其用化学方程式表示为
3V2O5+10Al
 高温 
.
 
6V+5Al2O3
3V2O5+10Al
 高温 
.
 
6V+5Al2O3

(2)反应①的目的是
将V2O5转化为可溶性的VOSO4
将V2O5转化为可溶性的VOSO4

(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式
NH4++VO3-=NH4VO3
NH4++VO3-=NH4VO3

(4)用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO22SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,写出配平后完整的离子方程式.
2
2
VO2++
1
1
H2C2O4+
2
2
H+
2
2
VO2++
2
2
 CO2+
2H2O
2H2O

(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如右图所示.则NH4VO3在分解过程中
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.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:

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.
(1)钒主要用来制造钒钢.钒钢具有很高的耐磨损性和抗撞击性,原因是
 
(填序号)
A.钒在常温下,化学活泼性较弱
B.钒钢表面形成了致密且坚固的氧化膜
C.钒钢结构紧密,具有较高的韧性、弹性和强度
(2)在温度较低时,溶液中钒酸盐会转化为焦钒酸盐:
2VO43-+H2O?V2O74-+2OH-
在温度较高时,焦钒酸盐又转化为偏钒酸盐:
V2O74-+H2O?2VO3-+2OH-
反应②平衡常数的表达式K=
 

(3)已知某温度下: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
写出H2还原V2O5得到V2O3的热化学方程式:
 

(4)用钒酸钠(Na3VO4)溶液(含PO43-、SiO32-等杂质离子)制备高纯V2O5流程如下:精英家教网
①加入镁盐,加热搅拌,其中加热的作用是
 

②在25℃时,Ksp[Mg3(PO42]=1.0×10-26,若净化后溶液中的Mg2+的平衡浓度为 1.0×10-4 mol?L-1,则溶液中c(P043-)=
 

③加入NH4Cl,加热搅拌,该步骤反应的离子方程式为
 

④为测定产品纯度,称取产品mg,溶解后定容在100mL容量瓶中,每次取5.00mL溶液于锥形瓶中,加入一定量的稀盐酸和KI溶液,用a mol?L-1Na2S2O3标准溶 液滴定,发生的反应为:
V2O5+6HCl+2KI=2VOCl2+2KCl+I2+3H2O
I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
若三次滴定消耗标准溶液的平均体积为bmL,则该产品的纯度为
 
(用含m、a、b的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

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“合金维生素”.已知钒的原子序数为23,回答下列问题:
(1)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
 

(2)①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
②上述反应其中还原剂是
 
(填化学式);若反应消耗0.9g草酸,参加反应的钒元素质量是
 
g.

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随着材料科学的发展,金属钒被誉为“合金的维生素”.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺.
己知:V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子;部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶
该工艺的主要流程如下:
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请回答下列问题
(1)工业上常用铝热反应法由V2O5冶炼金属钒,请写出反应的化学方程式
 

(2)反应①的离子方程式是
 

(3)在反应②中,每生成1mol(VO22SO4转移电子的数目为
 

(4)在离子交换过程中,发生可逆反应VO2++2OH-?VO3-+H2O.
该反应的化学平衡常数K 的表达式为
 

(5)反应③充分反应后,分离出NH4VO3的实验所需主要玻璃仪器为
 
,为保证产品纯度,还应进行的操作名称是
 

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