钨是我国丰产元素.是熔点最高的金属.广泛用于拉制灯泡的灯丝.有“光明使者的美誉．钨在自然界主要以钨酸盐的形式存在．有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿．白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐.化学式常写成WO4．黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法:其中A.B.C都是钨的化合物．回答:(1)碱熔时.钨酸亚铁转化为氧化铁和钨酸钠.写� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉．钨在自然界主要以钨（+6价）酸盐的形式存在．有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿．白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO₄）；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成（Fe，Mn）WO₄．黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法：

其中A、B、C都是钨的化合物．回答：
（1）碱熔时，钨酸亚铁转化为氧化铁和钨酸钠，写出相应反应的化学方程式

．
（2）操作2的名称是

，实验室中证明沉淀B是否洗净的方法是

；实验室中焙烧需要的主要仪器有

；
（3）写出用氢气还原氧化钨制取金属钨的化学方程式；

；为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂，因为

．
（4）某种蓝色氧化钨的化学式可以表示为WO_2.8，一般认为，蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在五价和六价两种价态的钨．则蓝色氧化钨中这五价钨与六价钨的原子数目之比为

：

．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：实验设计题

分析：由流程可知，钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，根据化合价升降法配平方程式；
钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰，水浸时，氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠溶于水，故过滤后得到的滤液含钨酸钠，故A为钨酸钠，钨酸钠和浓盐酸反应生成钨酸和氯化钠；钨酸酸性很弱，难溶于水，判断B为钨酸；钨酸加热分解产生三氧化钨和水，判断C为三氧化钨．
（1）钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠；
（2）分离溶液和不溶性固体采用过滤方法，检验沉淀是否洗净应取最后一次洗液，因沉淀中可能含氯离子，用硝酸银和稀硝酸来检验；根据灼烧操作所需仪器回答；
（3）氢气和氧化钨反应生成钨、水；钨的熔点很高，不容易转变为液态，碳或氢气都可置换出钨，但碳为固体，难以分离；
（4）把五价和六价两种价态的氧化物的化学式分别写成WO_2.5和WO₃，设蓝色氧化钨的组成为xWO_2.5?yWO₃，利用W和O的个数之比为1：2.8来解答．

解答： 解：由流程可知，钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰，水浸时，氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠溶于水，故过滤后得到的滤液含钨酸钠，故A为钨酸钠，钨酸钠和浓盐酸反应生成钨酸和氯化钠；钨酸酸性很弱，难溶于水，判断B为钨酸；钨酸加热分解产生三氧化钨和水，判断C为三氧化钨．
（1）钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，反应方程式为：4FeWO₄+8NaOH+O₂

△

2Fe₂O₃+4Na₂WO₄+4H₂O，
故答案为：4FeWO₄+8NaOH+O₂

△

2Fe₂O₃+4Na₂WO₄+4H₂O；
（2）分离溶液和不溶性固体采用过滤方法，检验沉淀是否洗净应取最后一次洗液，检验是否含氯离子，用硝酸银和稀硝酸来检验；灼烧需要仪器为坩埚、泥三角、三角架、酒精灯等；
故答案为：过滤；取最后一次洗液，加入硝酸酸化后再加入硝酸银溶液；坩埚、泥三角、三角架、酒精灯；
（3）氢气具有还原性，氢气和氧化钨反应生成钨、水，反应的方程式为WO₃+3H₂

△

W+3H₂O；碳或氢气都可置换出钨，钨的熔点很高，不容易转变为液态，如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨，H₂作还原剂，过量的H₂会从体系中自动逸出；
故答案为：WO₃+3H₂

△

W+3H₂O；因为钨的熔点很高，不容易转变为液态，如果用碳做还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂就不存在这些问题；
（4）把五价和六价两种价态的氧化物的化学式分别写成WO_2.5和WO₃，设蓝色氧化钨的组成为xWO_2.5?yWO₃，
因W和O的个数之比为1：2.8，则有

x+y

2.5x+3y

2.8

，解得

，所以蓝色氧化钨中五价和六价两种价态的钨的原子数之比为2：3；故答案为：2；3．

点评：本题考查工业制备流程以及金属的冶炼，题目难度不大，根据物质的性质书写反应的化学方程式，（4）是难点，注意根据化合价写出化学式，根据原子守恒计算．