Образцы решения задач
Пример 1. При взаимодействии раствора метаванадата аммония и H2S образуется тиометаванадат аммония. Последний при действии соляной кислоты разлагается, образуя соответствующий малорастворимый сульфид ванадия(V) (тиоангидрид). Написать уравнения реакций.
Решение.
1. Образование тиометаванадата аммония проходит по реакции:
NH4VO3 + 3H2S = NH4VS3 + 3H2O
2. Разложение тиометаванадата аммония соляной кислотой:
2NH4VS3 + 2HCl = V2S5 + 2NH4Cl + H2S
Пример 2. Ванадаты проявляют в кислой среде окислительную функцию, образуя при этом соли ванадила (VO2+). Закончите уравнение реакции:
NH4VO3 + FeSO4 + H2SO4 =
Решение.
Составим электронно-ионный баланс, учитывая, что FeSO4 -восстановитель:
2
VO3–
+ 4H+
+ ē = VO2+
+ 2H2O
1
2Fe2+
– 2ē = 2Fe3+
2VO3– + 8H+ + 2Fe2+ = 2VO2+ + 2Fe3+ + 4H2O
2NH4+ 4SO42– 2SO42–= 2SO42– 4SO42– 2NH4+
Окончательное уравнение:
2NH4VO3 + 2FeSO4 + 4H2SO4 = 2VOSO4 + Fe2(SO4)3 + (NH4)2SO4 + 4H2O.
Пример 3.При кипячении разбавленного раствора сульфата ниобила последний подвергается гидролизу. Напишите уравнение реакции.
Решение.
NbOSO4
+ 3H2O
H2SO4
+ HNbO3
Образец тестового опроса
V, Nb, Ta
1. Укажите самый активный элемент в VB подгруппе
1) Та; 2) V; 3) Nb
2. Укажите продукты реакции взаимодействия ниобия с конц. HNO3:
1) Nb(NO3)3 + NO + H2O; 2) HNbO3 + H2 + H2O;
3) HNbO3 + NO + H2O; 4) H[Nb(NO3)6]; 5) Nb(NO3)2 + NO + H2O.
3) Укажите формулу ниобата кальция:
1) СaNbO3 2) Ca2 NbO4 3) Ca(NbO3)2 4) Са2V2O7 5) СaV4O9
4. Какими свойствами обладает оксид ванадия (IV):
1) основными; 2) слабоосновными; 3) амфотерными;
4) кислотными; 5) восстановительными
5. Укажите формулу пированадиевой кислоты:
1) HVO3 2) H2VO3 3) H3VO4 4) H4V2O7 5) H2V2O9
Контрольные вопросы и упражнения
1. Какую валентность проявляют элементы подгруппы ванадия?
2. Где применяются ванадий, ниобий, тантал и их соединения?
3. Какие химические реакции лежат в основе получения в промышленности металлов подгруппы ванадия?
4. В чем растворяются тантал, ниобий и ванадий?
5. Напишите уравнение реакции взаимодействия между ванадием и азотной кислотой.
6*. Напишите уравнения реакций растворения ниобия и тантала в смеси азотной и плавиковой кислот.
7*. Напишите уравнение реакции взаимодействия между ванадием и расплавом щелочи
8. Какие продукты получаются при взаимодействии ниобия и тантала с НСl? Укажите условия протекания этих реакций.
9. Приведите примеры соединения двух-, трех- и четырехвалентного ванадия.
10. Напишите уравнение реакции взаимодействия междуV2О5 и водородом.
11. Напишите уравнение реакции получения НVО3.
12. Напишите уравнение реакции получения гидроксидов пятивалентных ванадия и тантала. Проявляют ли указанные гидроксиды амфотерные свойства?
13. Напишите уравнение реакции взаимодействия между V2О5 и раствором щелочи.
14. Напишите уравнения реакций между VО2 и : а) кислотой; б) щелочью.
Составьте эти уравнения в ионной форме.
15. Какие элементы подгруппы ванадия образуют пентагалогениды?
Можно ли эти соединения назвать солями?
16 *. Напишите уравнение реакции взаимодействия между раствором сульфата ванадила и концентрированной азотной кислотой
17. Предложите методику получения ниобата натрия.
18. Напишите формулу сульфата ванадила. Как можно получить это соединение?
19*. Может ли реагировать сульфат ванадила с КМnО4?
20. Закончить уравнения реакций:
1) 4VO3 + (NH4)2S + H2O →
2) NaVO3 + H2SO4 + H2O2→
3) Nb2O5 + Cl2 (tº) → NbOCl3 + ...
4)Ta2O5 + Cl2 (tº) → TaCl5 + ...
5) Zn + NaVO3 + HCl →
6) NaVO3 + H2O2→
7) KI + NaVO3 + H2SO4 →
8) NaVO3 + H2SO4 + FeSO4 →
9) NaVO3 + Na2SO3 + H2SO4 →