Question

【题目】钒具有众多优良的性能，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，溶液中含 VO2＋、K＋、SO42－等离子。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）已知V2O5 能和盐酸反应生成氯气和VO2＋，请再写一个离子方程式：________，说明还原性：SO32－>Cl－>VO2＋。

Answer 1

【答案】V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O ＋3H2O===Cl－＋6VO2＋＋6H＋ Cl2＋SO32－＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO42－

【解析】

（1）由题意可知，V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应生成VOSO4、K2SO4，由元素守恒可知还生成H2O；

（2）ClO3－与VO2＋反应生成VO2＋、Cl－，根据电荷守恒、原子守恒确定其它物质并配平；

（3）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SO32－＞Cl－。

（1）由题意可知，V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应生成VOSO4、K2SO4，由元素守恒可知还生成H2O，配平后方程式为：V2O5+K2SO3+2H2SO4=2VOSO4+K2SO4+2H2O；

（2）ClO3－与VO2＋反应生成VO2＋、Cl－，氯元素化合价由+5降低为-1，共降低6价，V元素化合价由+4升高为+5，共升高1价，化合价升降最小公倍数为6，故ClO3－的系数为1、VO2＋系数为6，由原子守恒可知成VO2＋的系数为6，Cl－的系数为1，由电荷守恒可知还生成H＋，系数为6，故有水参加反应，系数为3，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）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SO32－＞Cl－，反应离子方程式为：Cl2+SO32－+H2O=2Cl－+2H＋+SO42－。