Question

20．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）寫出A的化學(xué)式：ANa₂WO₄；寫出生成B的化學(xué)方程式：Na₂WO₄ +2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；由產(chǎn)品C得到高純度的鎢，應(yīng)該用H₂作還原劑，寫出用H₂還原C的化學(xué)方程式：
WO₃ +3H₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W+3H₂O．
（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_2.9的氧化鎢中這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)之比等于1：4．

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，氫氣還原氧化鎢生成鎢和水，書寫化學(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）熔融FeWO₄、MnWO₄和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵、氫氧化錳和鎢酸鈉，氫氧化鐵和氫氧化錳不溶于水，鎢酸鈉易溶于水，經(jīng)過水浸、過濾，A為鎢酸鈉；
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，氫氣還原氧化鎢生成鎢和水，化學(xué)方程式為：WO₃ +3H₂  $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W+3H₂O，
故答案為：Na₂WO₄；Na₂WO₄ +2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；WO₃ +3H₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ W+3H₂O；
（2）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）×2.9=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_2.9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=5.8和a+b=1解之得，b=0.8，可知這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)之比為1：4．
故答案為：1：4．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生常見金屬的冶煉知識(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寫化學(xué)方程式的能力，需要學(xué)生在平時(shí)多加練習(xí)．