Question

釔（Y）是激光材料、超導材料和磁性材料中的重要元素，在激光診斷、激光治療領域、超導發電機、超導磁懸浮列車、微波領域中有著重要作用。
（1）有一種鐵、氧、釔三種元素組成的磁性材料，經測定該材料中釔、鐵的原子個數之比為3∶5，氧的質量分數約為26.0%，則該材料的化學式為___________，釔、鐵的化合價分別為___________。
（2）某釔礦石的主要成分是Be₂Y_xFeSi₂O₁₀，該礦石與過量氫氧化鈉共熔后，加水溶解，所得沉淀物中有Y（OH）₃和Fe₂O₃(反應時Y的化合價不變，Fe由+2價轉變為+3價)。試推算：此釔礦石的化學式中x=___________。若改用氧化物的形式表示其組成，則化學式為___________。

Answer 1

（1）Y₃Fe₅O₁₂  +3、+3
（2）2  2BeO·Y₂O₃·FeO·2SiO₂

(1)設該物質化學式中釔、鐵、氧的原子個數之比為3∶5∶n，則可列式為：
16n/(89×3+56×5+16n)×100%=26.0%
解得n=12，因為各原子的個數之比已為最簡比，即其化學式為Y₃Fe₅O₁₂。由化學式中各元素的化合價代數和為零，可推出釔、鐵的化合價分別為+3、+3。
（2）根據化合價規則（化合物中各元素化合價的代數和為0）有：2×2+3x+2+2×4=2×10，解得x=2，即釔礦石的化學式為Be₂Y₂FeSi₂O₁₀。改寫成氧化物的形式為2BeO·Y₂O₃·FeO·2SiO₂。