Question

鎢（₇₄W）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)．鎢在自然界主要是鎢酸鹽（其中鎢為+6價(jià)）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．黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉第一階段是堿熔法：（其中A、B、C都是鎢的化合物）

（1）寫出上述流程中步驟②③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
②______，
③______．
（2）鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫等還原劑把產(chǎn)品C還原為金屬鎢．對(duì)鎢的純度要求不高時(shí)，可用碳作還原劑，寫出碳還原產(chǎn)品C制取金屬鎢的化學(xué)方程式______．
（3）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的理由是______．

Answer 1

解：（1）熔融FeWO₄、MnWO₄和氫氧化鈉反應(yīng)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(jīng)過水浸、過濾，A為鎢酸鈉，鎢酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)生成鎢酸和氯化鈉，化學(xué)方程式為：Na₂WO₄ +2HCl═H₂WO₄↓+2NaCl；鎢酸高溫生成氧化鎢，反應(yīng)的方程式為H₂WO₄═WO₃+H₂O，
故答案為：Na₂WO₄+2HCl═H₂WO₄+2NaCl；H₂WO₄═WO₃+H₂O；
（2）C為WO₃，可與C發(fā)生置換反應(yīng)，生成CO或CO₂，反應(yīng)的方程式為WO₃+3C=W+3CO或2WO₃+3C═2W+3CO₂，
故答案為：WO₃+3C=W+3CO或2WO₃+3C═2W+3CO₂；
（3）碳或氫氣都可置換出鎢，如果用碳作還原劑，混雜在金屬中的碳不易除去，而且碳在高溫下和金屬鎢也能生成碳化鎢，不容易獲得純凈的金屬鎢．H₂作還原劑，過量的H₂會(huì)從體系中自動(dòng)逸出，
故答案為：如果用碳作還原劑，混雜在金屬中的碳不易除去，而且碳在高溫下和金屬鎢也能生成碳化鎢，不容易獲得純凈的金屬鎢．H₂作還原劑，過量的H₂會(huì)從體系中自動(dòng)逸出．
分析：（1）熔融FeWO₄、MnWO₄和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵、氫氧化錳和鎢酸鈉，鎢酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)生成鎢酸和氯化鈉，鎢酸高溫生成氧化鎢；
（2）C為WO₃，可與C發(fā)生置換反應(yīng)，生成CO或CO₂；
（3）碳或氫氣都可置換出鎢，但碳為固體，難以分離．
點(diǎn)評(píng)：本題考查工業(yè)制備流程實(shí)驗(yàn)題目以及金屬的冶煉，題目難度不大，本題注意判斷A、C物質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．