Question

20．黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學式常寫成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酸、對熱不穩(wěn)定）．

其中A、B、C 都是鎢的化合物．
（1）寫出A 的化學式：ANa₂WO₄；寫出生成B 的化學方程式：Na₂WO₄ +2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；由產(chǎn)品C 得到高純度的鎢，應該用H²作還原劑，寫出用H²還原三氧化鎢的化學方程式：WO₃ +3H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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和六價兩種價態(tài)的鎢．試確定組成為WO^2.9的氧化鎢中這兩種價態(tài)的鎢原子數(shù)之比等于1：4．

Answer 1

分析 黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學式常寫成FeWO₄、MnWO₄，加入氫氧化鈉固體在空氣中熔融，通過水浸過濾得到濾渣和濾液，濾液中加入濃鹽酸發(fā)生反應Na₂WO₄ +2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl得到沉淀B為H₂WO₄ ，焙燒得到產(chǎn)品C，由產(chǎn)品C 得到高純度的鎢，
（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生成鎢酸和氯化鈉，氫氣還原氧化鎢生成鎢和水，書寫化學方程式；
（2）根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，進行解答．

解答 解：（1）熔融FeWO₄、MnWO₄和氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵、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生成鎢酸和氯化鈉，化學方程式為：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，化學方程式為：WO₃ +3H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$W+3H₂O，
故答案為：Na₂WO₄；Na₂WO₄ +2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；WO₃ +3H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$W+3H₂O；
（2）這種氧化鎢中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢，設鎢的平均價態(tài)為x，則x+（-2）×2.9=0，解得x=+5.8，化合物中正負化合價代數(shù)和為零，設每個WO_2.9的分子中五價的原子個數(shù)為a，六價的原子個數(shù)為b，則有5a+6b=5.8和a+b=1解之得，b=0.8，可知這兩種價態(tài)的鎢原子數(shù)之比為1：4．
故答案為：1：4．

點評 本題主要考查學生常見金屬的冶煉知識，并考查根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零進行分析解題的能力以及正確書寫化學方程式的能力，需要學生在平時多加練習，題目難度中等．