V2O5 là gì?

Câu hỏi: V₂O₅ là gì?

Trả lời: 

V₂O₅ (vanadi pentaoxit)  là chất xúc tác của phản ứng đốt cháy khí SO₂ để tạo thành SO₃ trong quá trình sản xuất axit sulfuric. Hợp chất này ôxy hóa sulfur điôxít (SO₂) tạo thành trioxit (SO₃). Trong phản ứng ôxy hóa khử này, lưu huỳnh bị ôxy hóa từ trạng thái +4 thành +6, và vanadi bị khử từ +5 xuống +3

Cùng Top lời giải tìm hiểu V₂O₅ nhé!

I. Tính chất vật lý và hóa học

  Vanadium Pentoxide V₂O₅ là một hợp chất vô cơ tồn tại ở trạng thái rắn và có màu nâu hoặc vàng. Khi kết tủa từ dung dịch nước thì nó chuyển thành màu cam đậm.

+ Khối lượng phân tử: 181,88 g/mol

+ Mật độ: 3,36 g/cm³

+ Nhiệt độ nóng chảy: 690 ^oC

+ Nhiệt độ sôi: 1.750 ^oC

II. Các ứng dụng chính là:

– V₂O₅ là vật liệu chính trong sản xuất axit sulfuric (H₂SO₄). Là chất xúc tác quan trọng của phàn ứng oxi hóa SO₂ à SO₃

– V₂O₅ ứng dụng trong gốm sứ, kính và sơn: sử dụng một Vanadi như Thuốc màu( gọi là Gốm Thuốc màu).

– Ngành công nghiệp luyện kim, sản xuất vanadi vanadi sắt, nhôm vanadi, hợp kim vanadi nitơ và các hợp kim khác; tổng hợp amoniac, cho khử lưu huỳnh và khử cacbon và chất xúc tác.Công nghiệp hóa dầu chất ức chế ăn mòn thiết bị, hợp chất vanadium được chuẩn bị bằng nhiều loại vật liệu thô.

– Vanadi pentoxit quan trọng trong quá trình oxy hóa Ethanol để ethanale và sản xuất phthalic anydride, Polyamide, axit oxalic và furthe, anilin đen… và nhiều quá trình hữu cơ khác.

III. Bài tập ví dụ

1. Nung 1 hh X gồm SO₂ và O₂ có tỉ khối so với O₂ là 1.6 với xúc tác V₂O₅ thu được hh Y. biết tỉ khối của X so với Y là 0.8. hiệu suất phản ứng tổng hợp SO₃ là?

Giải:

dX/O₂ = 1.6 => ta tính đc tỉ lệ mol cuiar SO₂ và O₂ là 3:2 => gọi nSO₂ =3 mol; nO₂=2mol

vì khôi lượng k hí trước và sau p/ứ ko đổi => mX= mY = > nY/nX = dX/dY=0.8 => nY= 0.8x5=4 mol

gọi số mol SO₂ p/ứ là x mol. ta có :

             2SO₂ + O₂ ----> 2SO₃

b/đ            3         2             0

p/ứ           x          x/2          x

sau p/ứ   3-x    2-x/2       x

=> (3-x)+(2-x/2)+x =4 =>x=2 mol

=> H = 2/3 = 66.67%

2. cho xúc tác V₂O₅ vào hỗn hợp X gồm SO₃ và O₂ ,nung nóng sau một thời gian thu được hỗn hợp Y gồm 3 khí . biêt rằng tỉ khối X so với H₂ là 24 và tỉ khối Y so với H₂ là 30. tính thành phần % theo thể tích của các khí trong hh X ,Y

Giải:

Gọi a, b là mol SO₂, O₂

Gọi 2x, x là mol SO₂, O₂ phản ứng

=> Y gồm 1-2x mol SO₂, 1-x mol O₂, 2x mol SO₃

Y gồm 0,2 mol SO₂, 0,6 mol O₂, 0,8 mol SO₃