Question

钇（Y）是激光材料、超导材料和磁性材料中的重要元素，在激光诊断、激光治疗领域、超导发电机、超导磁悬浮列车、微波领域中有着重要作用。
（1）有一种铁、氧、钇三种元素组成的磁性材料，经测定该材料中钇、铁的原子个数之比为3∶5，氧的质量分数约为26.0%，则该材料的化学式为___________，钇、铁的化合价分别为___________。
（2）某钇矿石的主要成分是Be₂Y_xFeSi₂O₁₀，该矿石与过量氢氧化钠共熔后，加水溶解，所得沉淀物中有Y（OH）₃和Fe₂O₃(反应时Y的化合价不变，Fe由+2价转变为+3价)。试推算：此钇矿石的化学式中x=___________。若改用氧化物的形式表示其组成，则化学式为___________。

Answer 1

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

(1)设该物质化学式中钇、铁、氧的原子个数之比为3∶5∶n，则可列式为：
16n/(89×3+56×5+16n)×100%=26.0%
解得n=12，因为各原子的个数之比已为最简比，即其化学式为Y₃Fe₅O₁₂。由化学式中各元素的化合价代数和为零，可推出钇、铁的化合价分别为+3、+3。
（2）根据化合价规则（化合物中各元素化合价的代数和为0）有：2×2+3x+2+2×4=2×10，解得x=2，即钇矿石的化学式为Be₂Y₂FeSi₂O₁₀。改写成氧化物的形式为2BeO·Y₂O₃·FeO·2SiO₂。