Question

【題目】鎢有“光明使者”的美譽(yù),在自然界中主要以鎢(+6價)酸鹽的形式存在，黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學(xué)式常寫成(Fe、Mn)WO4,鎢酸(B)酸性很弱，難溶于水，黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法，第二階段則是用還原劑還原出金屬鎢。化合物A、B、C含有同一元素。請回答下列問題：

（1）為提高水浸速率，采取的措施為___________________(寫兩種)。

（2）用還原劑還原出金屬鎢。

①碳和氫氣均可還原化合物C得鎢,用氫氣比用碳更具有優(yōu)點(diǎn),其理由是___________。

②如果用金屬鋁與化合物C反應(yīng),還原出1mol鎢至少需要鋁的質(zhì)量為___________。

（3）利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”提純金屬鎢的反應(yīng)原理為：W(s)+I2(g)WI2(g) △H<0。

①一定溫度下,向某恒容密閉容器中加入2molI2(g)和足量W(s)達(dá)平衡后,I2(g)的轉(zhuǎn)化率為20%，則平衡時c[I2(g)]∶c[WI2(g)]=___________;相同條件下，若開始加入I2(g)的物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?/span>2倍，則下列數(shù)值是原來2倍的有___________(填標(biāo)號)。

A．平衡常數(shù) B．達(dá)到平衡的時間

C．I2(g)的物質(zhì)的量濃度 D．平衡時WI2(g)的體積分?jǐn)?shù)

②工業(yè)上利用上述反應(yīng)原理提純金屬鎢的示意圖如右：

反應(yīng)在真空石英管中進(jìn)行，先在溫度為T1端放入不純W粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T2的一端得到純凈的晶體，則溫度T1___________T2(填：“>”、“<”或“=”)。

（4）寫出黑鎢礦中FeWO4在步驟Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。

Answer 1

【答案】 粉碎、攪拌、升高水溫等中的兩種即可 氫氣易與產(chǎn)物鎢分離且不產(chǎn)生有毒氣體 54g 4∶1 C < 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O

【解析】（1）粉碎、攪拌、升溫等方法都可以達(dá)到目的；正確答案：粉碎、攪拌、升高水溫等中的兩種即可；

(2)①氫氣的氧化產(chǎn)物為水，對環(huán)境無危害，且氣體易與固體分離；而碳的氧化產(chǎn)物易產(chǎn)生一氧化碳，對環(huán)境有危害；正確答案：氫氣易與產(chǎn)物鎢分離且不產(chǎn)生有毒氣體；

② 根據(jù)電子守恒規(guī)律：設(shè)消耗金屬鋁xmol,鎢由+6價降到0價。鋁由0價升高到+3價；

3×x=6×1，x=2mol,m(Al)= 2×27=54g, 正確答案：54g；

（3）① W(s) + I2(g) WI2(g) △H<0。

起始量 2 0

變化量 2×20% 2×20%

平衡量 1.6 0.4

則平衡時c（I2(g)）∶c（WI2(g)）=4:1 ；

平衡常數(shù)為溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A錯誤；增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快，但不是成正比關(guān)系，B錯誤；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的總量不變的反應(yīng)，I2(g)的物質(zhì)的量濃度增大2倍，相當(dāng)于加壓，平衡不動，平衡時I2(g)的物質(zhì)的量濃度是原平衡的2倍，平衡時WI2(g)的體積分?jǐn)?shù)保持不變；C正確，D錯誤；正確答案：4∶1 ；C；

② 碘單質(zhì)受熱易升華，溫度升高，碘固體變?yōu)榈庹魵�，從固體中分離；所以溫度T1小于T2； 正確答案：<；

（4）黑鎢礦在氫氧化鈉、空氣的條件下，高溫發(fā)生反應(yīng)，+2價鐵變?yōu)?3價（氧化鐵），發(fā)生氧化反應(yīng)，氧由0價降低到-2價，發(fā)生還原反應(yīng)，然后根據(jù)電子得失守恒進(jìn)行配平，正確答案： 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；