Question

鎢是我國豐產(chǎn)元素，是熔點最高的金屬，廣泛用于拉制燈泡的燈絲， 有“光明使者”的美譽(yù)。鎢在自然界主要以鎢(+6價)酸鹽的形式存在。有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣(CaWO₄)；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(H₂WO₄)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：

其中A、B、C都是鎢的化合物�；卮穑�

(1)₇₄W在周期表的位置是第________周期。

(2)寫出上述流程中B、C的化學(xué)式：B_________________；C_________________。

(3)鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫等還原劑把氧化鎢還原為金屬鎢。對鎢的純度要求不高時，可用碳作還原劑。寫出用碳還原氧化鎢制取金屬鎢的化學(xué)方程式：_____________________________；為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢，不宜用碳而必須用氫氣作還原劑，為什么?__________________。

(4)仲鎢酸的阱鹽在熱分解時會發(fā)生內(nèi)在氧化還原反應(yīng)，我國鎢化學(xué)研究的奠基人顧冀東先生采用這一反應(yīng)制得了藍(lán)色的、非整比的鎢氧化物WO_3-x。這種藍(lán)色氧化鎢具有比表面大、易還原的優(yōu)點，在制鎢粉時溫度容易控制，目前冶煉拉制鎢絲的金屬鎢都用藍(lán)色氧化鎢為原料。經(jīng)分析，得知藍(lán)色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.798 5。

①計算WO_3-x中的x值。x=____________。(相對原子質(zhì)量：W:183.84；O:16.00)

②一般認(rèn)為，藍(lán)色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢。則藍(lán)色氧化鎢中這兩種價態(tài)的鎢原子數(shù)比為____________。

Answer 1

(1)六 

(2)H₂WO₄  WO₃

(3)2WO₃+3C2W+3CO₂↑  因為鎢的熔點很高，不容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，如果用碳作還原劑，混雜在金屬中的碳不易除去，而且碳會在高溫下和金屬鎢反應(yīng)形成碳化鎢，不容易獲得純的金屬鎢。用氫氣作還原劑就不存在這些問題

(4)①0.10 

n(W)(Ⅴ)∶n(W)(Ⅵ)=1∶4

[1]已知藍(lán)色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.798 5；氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1－0.7985=0.201 5

1.000 g化合物中含鎢原子和氧原子的量分別為

n (W)=0.798 5/183.84=4.343×10^-3 mol

n (O)=0.201 5/16.00=12.59×10^-3 mol

化合物中鎢和氧的計量比為n(W)∶n(O)=4.343×10^-3∶12.59×10^-3=1∶2.90

即在化學(xué)式WO_3-x中3-x=2.90  x=0.10

［2］把+5價鎢的氧化物和+6價鎢的氧化物的化學(xué)式分別寫成WO_2.5和WO₃

設(shè)藍(lán)色氧化鎢的組成為xWO_2.5·yWO₃=WO_2.90

所以有x+y=1  2.5x+3y=2.90

解聯(lián)立方程得：x=0.20  y=0.80

所以藍(lán)色氧化鎢中+5價和+6價鎢的原子數(shù)之比為：

W(Ⅴ)/W(Ⅵ)=x/y=0.20/0.80=1/4=0.25

解析：  位于第六周期

(2)由信息H₂WO₄難溶于水知B為H₂WO₄焙燒得WO₃。

(4)=1∶(3-x)

所以x=0.1

利用十字交叉法：