Question

3．分離混合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．某含有金屬鎢（W）、WO₂、WO₃、W₂O₅的混合物，欲從該混合物中分離出WO₃和W₂O₅，并冶煉金屬鎢，其流程示意圖如所示．

請(qǐng)閱讀資料卡片并回答下列問(wèn)題．
【資料卡片】
i．WO₃易溶于NaOH、Na₂CO₃和Na₂C₂O₄（草酸鈉）溶液并形成鎢酸鹽（Na₂WO₄）；W₂O₅易被氧化，也能溶解在上述溶液中；金屬鎢和WO₂不溶于上述溶液．
ii．WO₃幾乎不與無(wú)機(jī)酸反應(yīng)．
iii．鎢化合物在不同溶劑中的浸取率見(jiàn)下表（浸取是用溶劑溶解固體混合物，以分離可溶性組分及殘?jiān)�的過(guò)程．若浸取率為100%，則固體中的可溶組分全部溶解在溶劑中）．

溶劑	煮沸時(shí)間（min）	W2O5（%）	WO3（%）	WO2	金屬鎢
①100g/L NaOH ②300g/LNa2CO3 ③50g/L Na2CO3 ④飽和Na2C2O4 ⑤飽和Na2C2O4（在CO2氣氛下浸�。�	25 7 30 60 120	72.3 76.4 100 4.2 ＜0.5	100 100 100 100 100	未檢出	未檢出

（1）步驟Ⅰ和Ⅳ均要進(jìn)行的操作是過(guò)濾．
（2）步驟Ⅱ、Ⅲ反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是Na₂WO₄+2HCl=H₂WO₄+2NaCl、H₂WO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$WO₃+H₂O．
（3）WO₃既屬于金屬氧化物，也屬于酸性氧化物，與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是WO₃+2OH^-=WO₄^2-+H₂O．
（4）步驟Ⅰ是將WO₃分離出來(lái)，選用的試劑a是⑤，理由是將WO₃溶解同時(shí)又能保證不被氧化W₂O₅．
（5）步驟Ⅳ可將W₂O₅分離出來(lái)，選用的試劑b是50g/L Na₂CO₃溶液，固體E中含有的物質(zhì)是W、WO₂，D中溶質(zhì)是Na₂WO₄．

Answer 1

分析 步驟Ⅰ是將WO₃分離出來(lái)，步驟Ⅳ可將W₂O₅分離出來(lái)，根據(jù)鎢化合物在不同溶劑中的浸取率可知，試劑a應(yīng)為飽和Na₂C₂O₄（在CO₂氣氛下浸�。�，金屬鎢（W）、WO₂、WO₃、W₂O₅的混合物中WO₃溶解生成Na₂WO₄，與酸反應(yīng)得B為H₂WO₄，B受熱分解得C為WO₃，C被還原得W，固體A應(yīng)為W、WO₂、W₂O₅的混合物，W₂O₅在50g/L Na₂CO₃溶液中的浸取率為100%，所以將固體A用50g/L Na₂CO₃溶液浸取，W₂O₅溶于Na₂CO₃溶液，并能被空氣中氧氣氧化得D溶液應(yīng)為Na₂WO₄溶液，過(guò)濾得到固體E為金屬鎢（W）、WO₂的混合物，E被還原得到W，據(jù)此答題．

解答 解：步驟Ⅰ是將WO₃分離出來(lái)，步驟Ⅳ可將W₂O₅分離出來(lái)，根據(jù)鎢化合物在不同溶劑中的浸取率可知，試劑a應(yīng)為飽和Na₂C₂O₄（在CO₂氣氛下浸�。�，金屬鎢（W）、WO₂、WO₃、W₂O₅的混合物中WO₃溶解生成Na₂WO₄，與酸反應(yīng)得B為H₂WO₄，B受熱分解得C為WO₃，C被還原得W，固體A應(yīng)為W、WO₂、W₂O₅的混合物，W₂O₅在50g/L Na₂CO₃溶液中的浸取率為100%，所以將固體A用50g/L Na₂CO₃溶液浸取，W₂O₅溶于Na₂CO₃溶液，并能被空氣中氧氣氧化得D溶液應(yīng)為Na₂WO₄溶液，過(guò)濾得到固體E為金屬鎢（W）、WO₂的混合物，E被還原得到W，
（1）步驟Ⅰ和Ⅳ均要分離固體和液體，所以用到的操作為過(guò)濾，
故答案為：過(guò)濾；
（2）步驟Ⅱ?yàn)榕c酸反應(yīng)生成鎢酸，反應(yīng)方程式為Na₂WO₄+2HCl=H₂WO₄+2NaCl，Ⅲ反應(yīng)為鎢酸受熱分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂WO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$WO₃+H₂O，
故答案為：Na₂WO₄+2HCl=H₂WO₄+2NaCl、H₂WO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$WO₃+H₂O；
（3）WO₃既屬于金屬氧化物，能與氫氧化鈉反應(yīng)，所以也屬于酸性氧化物，與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是WO₃+2OH^-=WO₄^2-+H₂O，
故答案為：酸性；WO₃+2OH^-=WO₄^2-+H₂O；
（4）步驟Ⅰ是將WO₃分離出來(lái)，選用的試劑a是飽和Na₂C₂O₄（在CO₂氣氛下浸取），根據(jù)鎢化合物在不同溶劑中的浸取率可知，這樣可以將WO₃溶解同時(shí)又能保證不被氧化W₂O₅，以便在步驟Ⅳ中將W₂O₅分離出來(lái)，
故答案為：將WO₃溶解同時(shí)又能保證不被氧化W₂O₅；
（5）根據(jù)上面的分析可知，選用的試劑b是 50g/L Na₂CO₃溶液，固體E中含有的物質(zhì)是 W、WO₂，D中溶質(zhì)是Na₂WO₄，
故答案為：50g/L Na₂CO₃溶液； W、WO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)的制備等，題目較為綜合且具有一定難度，做題時(shí)注意抓住題中信息，選擇合適的試劑，側(cè)重對(duì)學(xué)生獲取信息應(yīng)用信息的能力的考查．