Question

鎢是我國豐產(chǎn)元素，是熔點(diǎn)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(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。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(shí)，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(shí)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(diǎn)，在制鎢粉時(shí)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(jì)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(jià)和六價(jià)兩種價(jià)態(tài)的鎢。則藍(lán)色氧化鎢中這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)比為____________。

Answer 1

(1)六 

(2)H₂WO₄  WO₃

(3)2WO₃+3C2W+3CO₂↑  因?yàn)殒u的熔點(diǎn)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(jì)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(jià)鎢的氧化物和+6價(jià)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(jià)和+6價(jià)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：