Question

7．中國科學家制得一種藍色鎢的氧化物（WO_a），其中鎢的質量分數為0.7985．
（1）a=2.90（保留2位小數）．
（2）WO_a中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢．則藍色鎢的氧化物中這兩種價態(tài)的鎢原子數之比為1：4．
將鐵錳的鎢酸鹽[（Fe，Mn）WO₄]堿熔，發(fā)生如下反應（設空氣中N₂、O₂的體積分數分別為0，.8和0.2）：
4FeWO₄+4Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$4Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂       ①
2MnWO₄+2Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$2Na₂WO₄+2MnO₂+2CO₂②
（3）根據反應①，若反應前空氣為100L，反應后氣體為160L（氣體體積在同溫同壓下測定），則反應后所得氣體中CO₂的體積分數為50%．
（4）某工廠投料550mol Na₂CO₃制備Na₂WO₄，每反應1mol O₂時，氣體就增加1.5mol，則生成物中Fe₂O₃與MnO₂的物質的量之比為1：3；若反應后氣體增加300mol，制得Na₂WO₄500mol．
（5）由Na₂WO₄制備W的第一步反應為：Na₂WO₄+2HCl→H₂WO₄↓+2NaCl．往1L密度為1，.190g/cm³的37%的濃鹽酸加入6.030mol Na₂WO₄，恰好完全反應．將產生的沉淀過濾后，溶液中溶質只有NaCl，求該溶液中NaCl的質量分數（25℃時NaCl的溶解度為36.0g/100g水）：

Answer 1

分析 （1）根據藍色氧化鎢中鎢的質量分數為0.7985來計算求出a；
（2）把五價和六價兩種價態(tài)的氧化物的化學式分別寫成WO_2.5和WO₃，設藍色氧化鎢的組成為xWO_2.5•yWO₃，利用W和O的個數之比為1：2.90來解答；
（3）若反應前空氣為100L，氧氣只20L，由4FeWO₄+4Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$4Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂ 生成二氧化碳為80L；
（4）4FeWO₄+4 Na₂CO₃+O₂═4 Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂   氣體增加     ①
                    x       4x           4x       3x
      2MnWO₄+2Na₂CO₃+O₂═2 Na₂WO₄+2MnO₂+2CO₂ 氣體增加  ②
                     y       2y        2y        y
而每反應1mol O₂時，氣體就增加1.5mol，由此分析解答；
（5）水的質量為：1000×1.19×0.63=749.7g，生成NaCl為6.030×2×58.5=705.51g；749.7水可溶解NaCl為749.7×0.36=269.90 g，因為是飽和溶液，所以溶液中NaCl的質量分數為=$\frac{36}{136}×100%$．

解答 解：（1）WO_a中鎢的質量分數為$\frac{183.84}{183.84+16×a}$=0.7985，解得a=2.90；
故答案為：2.90；
（2）把五價和六價兩種價態(tài)的氧化物的化學式分別寫成WO_2.5和WO₃，設藍色氧化鎢的組成為xWO_2.5•yWO₃，
因W和O的個數之比為1：2.90，則有$\frac{x+y}{2.5x+3y}=\frac{1}{2.9}$，解得$\frac{x}{y}=\frac{1}{4}$，所以藍色氧化鎢中五價和六價兩種價態(tài)的鎢的原子數之比為：1：4，故答案為：1：4；
（3）若反應前空氣為100L，氧氣只20L，由4FeWO₄+4Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$4Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂ 生成二氧化碳為80L，所以反應后所得氣體中CO₂的體積分數為$\frac{80}{160}$×100%=50%，故答案為：50%；
（4）4FeWO₄+4 Na₂CO₃+O₂═4 Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂   氣體增加     ①
                    x       4x           4x       3x
      2MnWO₄+2Na₂CO₃+O₂═2 Na₂WO₄+2MnO₂+2CO₂ 氣體增加  ②
                     y            2y    2y        y
而每反應1mol O₂時，氣體就增加1.5mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{3x+y=1.5}\end{array}\right.$，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.25}\\{y=0.75}\end{array}\right.$，生成物中Fe₂O₃與MnO₂的物質的量之比為1：3，
則Na₂WO₄為$\frac{4x+2y}{1.5}×300$=500 mol，故答案為：1：3；500 mol；
（5）水的質量為：1000×1.19×0.63=749.7g，生成NaCl為6.030×2×58.5=705.51g；749.7水可溶解NaCl為749.7×0.36=269.90 g，因為是飽和溶液，所以溶液中NaCl的質量分數為=$\frac{36}{136}×100%$=26.47%，答：該溶液中NaCl的質量分數26.47%．

點評 本題考查根據方程式的計算，題目計算量較大，過程復雜，為易錯題目，注意利用關系式與原子守恒進行的解答，難度較大．