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20.鎢是熔點最高的金屬,是重要的戰略物資,廣泛用于鋼鐵工業、電真空照明材料等方面.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.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;由產品C得到高純度的鎢,應該用H2作還原劑,寫出用H2還原C的化學方程式:
WO3 +3H2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$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的鎢.試確定組成為WO2.9的氧化鎢中這兩種價態的鎢原子數之比等于1:4.

分析 (1)根據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)根據在化合物中正負化合價代數和為零,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  $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W+3H2O,
故答案為:Na2WO4;Na2WO4 +2HCl═H2WO4↓+2NaCl;WO3 +3H2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ W+3H2O;
(2)這種氧化鎢中存在五價和六價兩種價態的鎢,設鎢的平均價態為x,則x+(-2)×2.9=0,解得x=+5.8,化合物中正負化合價代數和為零,設每個WO2.9的分子中五價的原子個數為a,六價的原子個數為b,則有5a+6b=5.8和a+b=1解之得,b=0.8,可知這兩種價態的鎢原子數之比為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,并考查根據在化合物中正負化合價代數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.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列溶液中,氯離子的物質的量濃度與50mL 1mol•L-1氯化鋁溶液中氯離子的物質的量濃度相等的是(  )
A.150 mL 1 mol•L-1氯化鈉溶液B.75 mL 1.5 mol•L-1氯化鉀溶液
C.150 mL 3 mol•L-1氯化鉀溶液D.50 mL 3 mol•L-1氯化鎂溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

11.實驗室制備苯甲醇和苯甲酸的化學原理是:已知苯甲醛易被空氣氧化,苯甲醇的沸點為205.3℃,苯甲酸的熔點為121.7℃,沸點為249℃,溶解度為0.34g;乙醚的沸點為34.8℃,難溶于水.制備苯甲醇和苯甲酸的主要過程如圖1所示,試根據上述信息回答下列問題:

(1)操作I中萃取分離苯甲醇與苯甲酸鈉時,選擇乙醚作萃取劑的理由是苯甲醇易溶于乙醚,而苯甲酸鉀不溶,且乙醚難溶于水,分液漏斗使用前須檢漏并洗凈備用.萃取時,先后加入待萃取液和萃取劑,經振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺的鐵圈上靜置片刻,分層.分離上下層液體時,應先打開分液漏斗上口玻璃塞(或使塞上凹槽對準漏斗口上小孔),然后打開活塞放出下層液體,上層液體從上口倒出.
(2)操作Ⅱ的名稱是蒸餾,產品甲是苯甲醇.收集乙醚的適宜溫度為34.8℃.如圖2所示,若溫度計水銀球放置的位置是“a”,會導致收集到的產品甲中混有高沸點(低沸點、高沸點)雜質.
(3)操作Ⅲ的名稱是抽濾,回答下列問題:
①抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統外主要還有布氏漏斗、吸濾瓶(填儀器名稱).
②下列抽濾操作不正確的是BC.
A.選擇比布氏漏斗內徑略小又能將全部小孔蓋住的濾紙
B.放入濾紙后,直接用傾析法轉移溶液和沉淀,再打開水龍頭抽濾
C.洗滌晶體時,先關閉水龍頭,用蒸餾水緩慢淋洗,再打開水龍頭抽濾
D.抽濾完畢時,應先斷開抽氣泵和吸濾瓶之間的橡皮管,以防倒吸
③操作Ⅲ的抽濾裝置如圖3所示,該裝置中的錯誤之處是布氏漏斗口徑斜面沒有與吸濾支管口相對.
④若得到的苯甲酸為膠體粒子能否用減壓過濾發實現固液分離?不能(填“能”或“不能”),理由是膠體粒子不易通過濾紙.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

8.實驗室合成環己烯的反應和實驗裝置(夾持及加熱部分已省略)如下:相關數據如下:
相對分子質量密度/(g•cm3沸點/℃溶解性
環己醇1000.9618161微溶于水
環己烯820.810283難溶于水
實驗步驟:
1、[合成]:在a中加入適量純環己醇及2小塊沸石,冷卻攪動下緩慢加入1 mL濃硫酸.b中通入冷卻水后,緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90℃.
2、[提純]:將反應后粗產物倒入分液漏斗中,依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗滌,分離后加入無水CaCl2顆粒,靜置一段時間后棄去CaCl2.再進行蒸餾最終獲得純環己烯.
回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是冷凝管.加入沸石的目的是防暴沸.
(2)本實驗中最容易產生的有機副產物的結構簡式為
(3)分液漏斗在使用前必須清洗干凈并檢漏.本實驗分液所得產物應從上口倒出(填“上口”或“下口”).
(4)提純過程中加入Na2CO3溶液的目的是除去多余的H2SO4加入無水CaCl2的作用是干燥所得環己烯.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.設NA表示阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是(  )
A.NA個氧氣分子與NA個氖氣分子的質量比是4:5
B.17gOH-與19gH3O+所含質子數相等
C.標準狀況下,11.2LCO2與常溫常壓下8.5gNH3所含分子數相等
D.12g C和16g O所含的原子數不相等

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.如圖所示的轉化關系中,每個字母均代表中學化學常見的物質,各字母前的數字代表參加反應或生成該物質的物質的量,部分反應條件及產物已略去,其中1molA、2molB及1molZ的質量均相等.在同周期簡單離子中W的離子半徑最小,A和D的焰色反應均呈黃色. 
請回答下列問題:
(1)W離子的符號為Al3+,C的電子式為,B的原子結構示意圖為
(2)B與C反應的化學方程式為2K+2H2O=2KOH+H2↑.
(3)圖中涉及的物質中,屬于共價化合物的是H2O(填化學式). 
(4)圖中的轉化關系中,x=$\frac{4}{3}$.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.美麗的雕花玻璃是用一種物質對玻璃進行刻蝕而制成的,這種物質是(  )
A.濃硝酸B.濃硫酸C.燒堿D.氫氟酸

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.下列說法不正確的是(  )
A.過濾時,玻璃棒與三層濾紙的一邊接觸,漏斗下端緊貼燒杯內壁
B.分液時,下層液體應從分液漏斗下口放出,上層液體從上口倒出
C.蒸餾時,在蒸餾燒瓶中盛約 $\frac{1}{3}$體積的液體,并放入幾粒沸石,將溫度計水銀球插入液體中,冷水從冷凝管下口進,上口出,收集時,應棄去開始餾出的部分液體
D.加熱蒸發氯化鈉溶液時,加熱到有大量晶體析出時即停止加熱,不能加熱到全部蒸干

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.A、B、C、D、E五種元素是周期表中前四周期的元素.只有A、B、C為金屬且同周期,原子序數A<B<C.A、C核外均沒有未成對電子;B原子核外有二個未成對電子和三個空軌道.D原子最外層電子數是其周期序數的三倍.E能與D形成化合物ED2,可用于自來水的消毒.
(1)B的基態原子的價層電子排布式為3d24s2;D和E的電負性大小關系為O>Cl.(用元素符號表示)
(2)化合物E2D分子的空間構型為V形,中心原子采用sp3 雜化.E與D還可形成三角錐結構的陰離子,該離子的化學式為ClO3-,任意寫出一種它的等電子體的化學式為SO32-
(3)B與E能形成一種化合物BE4,其熔點:-25℃,沸點:l36.4℃.則該化合物屬于分子晶體,晶體內含有的作用力類型有分子間作用力和化學鍵.
(4)A、B、D三種元素形成的某晶體的晶胞結構如圖,則晶體的化學式為CaTiO3.若最近的B與D的原子距離為acm,該物質的摩爾質量為M g/mol,阿伏加德羅常數的數值為NA,則該晶體的密度為$\frac{\sqrt{2}M}{4{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3

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