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偏钒酸铵(NH4VO3)为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,而难溶于冷水,在钒的湿法冶金中占重要地位.(1)NH4VO3中钒的化合价为;已知钒(V)的原子序数为23,试判断V元素在
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偏钒酸铵(NH4VO3)为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,而难溶于冷水,在钒的湿法冶金中占重要地位.
(1)NH4VO3中钒的化合价为___;已知钒(V)的原子序数为23,试判断V元素在元素周期表中是否为主族元素:___(填“是”、“否”或“无法判断”).
(2)偏钒酸铵在常温下稳定,加热时易分解.它在空气中分解能得到V2O5,试写出偏钒酸铵分解的方程式:___,该反应属于___(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”).
(3)钒的氧化物五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,工业上常用铝热反应得到金属钒,该反应方程式为___,得到1molV,需转移的电子的物质的量为___mol.
(4)钒电池(VRB)是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池.某钒电池总反应为VO
+V2++2H+
VO2++V3++H2O.
①放电时钒电池的负极反应式为___,
②用该钒电池进行铁制品上镀铜,铁制品应与电池的___(填“正极”或“负极”)相连.
(1)NH4VO3中钒的化合价为___;已知钒(V)的原子序数为23,试判断V元素在元素周期表中是否为主族元素:___(填“是”、“否”或“无法判断”).
(2)偏钒酸铵在常温下稳定,加热时易分解.它在空气中分解能得到V2O5,试写出偏钒酸铵分解的方程式:___,该反应属于___(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”).
(3)钒的氧化物五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,工业上常用铝热反应得到金属钒,该反应方程式为___,得到1molV,需转移的电子的物质的量为___mol.
(4)钒电池(VRB)是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池.某钒电池总反应为VO
+ 2 |
放电 |
|
充电 |
①放电时钒电池的负极反应式为___,
②用该钒电池进行铁制品上镀铜,铁制品应与电池的___(填“正极”或“负极”)相连.
▼优质解答
答案和解析
解(1)NH4VO3中铵根离子为+1价,O为-2价,根据化合物代数和为0,计算得V的化合价为+5价;钒(V)的原子序数为23,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2,位于周期表第四周期ⅤB族,
故答案为:+5;否;
(2)偏钒酸铵受热分解生成V2O5和氨气、水,反应的化学方程式为2NH4VO3
V2O5+2NH3+H2O,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,
故答案为:2NH4VO3
V2O5+2NH3+H2O;非氧化还原反应;
(3)工业上常用V2O5跟金属铝粉发生铝热反应得到金属钒,发生铝热反应生成V和氧化铝,反应的方程式为3V2O5+10Al
6V+5Al2O3,反应中V的化合价由+5价降低到0价,则每生成1molV,转移的电子的物质的量为5mol,
故答案为:3V2O5+10Al
6V+5Al2O3;5;
(4)①放电时为原电池,负极发生氧化反应,+2价钒失去电子生成+3价钒,电极反应式:V2+-e-=V3+;
②电镀池为电解池,阳极为镀层金属,阴极为镀件,铁制品上镀铜铁制品应与电池的负极相连为电解池的阴极;
故答案为:V2+-e-=V3+;负极.
故答案为:+5;否;
(2)偏钒酸铵受热分解生成V2O5和氨气、水,反应的化学方程式为2NH4VO3
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故答案为:2NH4VO3
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(3)工业上常用V2O5跟金属铝粉发生铝热反应得到金属钒,发生铝热反应生成V和氧化铝,反应的方程式为3V2O5+10Al
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故答案为:3V2O5+10Al
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(4)①放电时为原电池,负极发生氧化反应,+2价钒失去电子生成+3价钒,电极反应式:V2+-e-=V3+;
②电镀池为电解池,阳极为镀层金属,阴极为镀件,铁制品上镀铜铁制品应与电池的负极相连为电解池的阴极;
故答案为:V2+-e-=V3+;负极.
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