题目内容
钒具有众多优异的性能，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、含VO2+、K+、SO42-等．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）在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中，加入0.195g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是______．
a．V b．V2+ c．VO2+ d．VO2+
（4）已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+．请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32-＞Cl-＞VO2+______．
解：（1）（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，
故答案为：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：
，
故答案为：
；
（3）0.195g锌粉的物质的量=
=0.003mol，令V元素在还原产物中的化合价为a，则：
0.003×2=0.02L×0.1mol/L×（5-a），解得a=2，
故答案为：b；
（4）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-，
故答案为：Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-．
分析：（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）根据电子转移守恒计算V元素在还原产物中的化合价，据此解答；
（4）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-．
点评：本题考查氧化还原反应配平与计算、还原性强弱的比较等，难度中等，注意掌握氧化还原反应配平方法与守恒思想的运用．
故答案为：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：
，故答案为：
；（3）0.195g锌粉的物质的量=
=0.003mol，令V元素在还原产物中的化合价为a，则：0.003×2=0.02L×0.1mol/L×（5-a），解得a=2，
故答案为：b；
（4）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-，
故答案为：Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-．
分析：（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）根据电子转移守恒计算V元素在还原产物中的化合价，据此解答；
（4）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-．
点评：本题考查氧化还原反应配平与计算、还原性强弱的比较等，难度中等，注意掌握氧化还原反应配平方法与守恒思想的运用．
练习册系列答案
相关题目
