Question

鎢酸鈉（Na₂WO₄）和金屬鎢粉在隔絕空氣的條件下加熱得到一種具有金屬光澤的、深色的、有導電性的固體——鎢青銅，化學式Na_xWO₃，用X射線衍射法測得這種固體的立方晶胞的邊長a＝3.80×10^－10 m，用比重法測得它的密度為ρ＝7.36 g·cm^－3，阿伏加德羅常數N＝6.022×10²³·mol^－1。又已知用測定已知確切化學組成和晶系的純凈晶體的密度的方法測定阿伏加德羅常數的數值時，存在如下式：ρ·a³ ·N＝Z·M（式中Z為常數，系1，2，3，……自然數，M為晶體的式量）

試回答下列問題：

（1）根據題意，從氧化還原反應角度判斷鎢青銅是鎢酸鈉的什么產物？

（2）根據（1）的結論和反應前后各元素守恒的原理，指出鎢青銅分子組成的x的取值范圍　　　　　　   。

（3）根據題中所給數據求這種固體的組成中的x值（2位有效數字），并給出計算過程。（已知：Na的相對原子質量為23.0，W的相對原子質量為183.9，O的相對原子質量為16.0）

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）是鎢酸鈉用鎢還原的產物 （2）0＜x＜2， ［xNa2WO4+(2－x)W＝2NaxWO3］ （3）x＝＝0.48

提示：

（2）xNa2WO4+(2－x)W＝2NaxWO3， x＜2 （3）解：ρ·a3 ·N＝7.36×103 kg·m-3×5.49×10－29 m3×6.02×1023 g·mol-1＝243.2g·mol-1 在0＜x＜2中先假設x＝1，并假設z＝1，則ZM′=M(Na)+M(W)+3M(O)＝254.9 g·mol-1 因從ρ·a3 ·N與ZM′數值相比可知由于x的取值不會造成M成倍的差別，說明z＝1的假設是正確的。 將z＝1代入ρ·a3 ·N＝ZM(NaxWO)中，求得x＝＝0.48