Question

3．鎢是熔點(diǎn)最高的金屬，是重要的戰(zhàn)略物資，廣泛用于鋼鐵工業(yè)、電真空照明材料等方面．鎢在自然界主要以鎢（+6價(jià)）酸鹽的形式存在．有開(kāi)采價(jià)值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦．黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學(xué)式常寫(xiě)成FeWO₄、MnWO₄．黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法（如圖，已知鎢酸是一種難溶性強(qiáng)酸、對(duì)熱不穩(wěn)定）．

其中A、B、C都是鎢的化合物．
（1）濾液A與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂WO₄+2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；產(chǎn)品C的化學(xué)式為WO₃，則沉淀B焙燒的化學(xué)方程式為：H₂WO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$WO₃+H₂O↑；WO₃通過(guò)還原反應(yīng)可得到高純度金屬鎢．
（2）目前，冶煉拉制鎢絲的金屬鎢，都用組成為非整比的鎢氧化物為原料，這種氧化鎢中存在五價(jià)和六價(jià)兩種價(jià)態(tài)的鎢．試確定組成為WO_2.8的氧化鎢中這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)之比等于2：3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鐵和氫氧化錳不溶于水，鎢酸鈉易溶于水判斷A為鎢酸鈉；鎢酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)生成鎢酸和氯化鈉，鎢酸高溫生成氧化鎢和水，據(jù)此寫(xiě)出化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，進(jìn)行解答．

解答 解：（1）由題意可知，熔融FeWO₄、MnWO₄和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵和鎢酸鈉；過(guò)濾除去了氫氧化鐵，濾液中鎢酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)生成鎢酸和氯化鈉，化學(xué)方程式為：Na₂WO₄+2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；鎢酸高溫生成氧化鎢，化學(xué)方程式為：H₂WO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ WO₃+H₂O↑；
（2）由題意可知，這種氧化鎢中存在五價(jià)和六價(jià)兩種價(jià)態(tài)的鎢，設(shè)鎢的平均價(jià)態(tài)為x，則x+（-2）×2.8=0，解得x=+5.8，化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，設(shè)每個(gè)WO_2.8的分子中五價(jià)的原子個(gè)數(shù)為a，六價(jià)的原子個(gè)數(shù)為b，則有5a+6b=5.6和a+b=1解之得，a=0.4，b=0.6可知這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)之比為0.4：0.6=2：3．
故答案為：（1）Na₂WO₄+2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl，H₂WO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ WO₃+H₂O↑；（2）2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生常見(jiàn)金屬的冶煉知識(shí)，并考查根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行分析解題的能力以及正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的能力，需要學(xué)生在平時(shí)多加練習(xí)．