Question

【題目】二硫化鎢(WS2，WS2中W的化合價為＋4)可用作潤滑劑及石油化工領(lǐng)域中的催化劑。由鎢鐵礦(其主要成分是FeWO4，還含少量Al2O3)制備二硫化鎢的工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）已知：W元素的原子序數(shù)是74，請寫出W元素在周期表中的位置：_________________

（2）操作Ⅰ中用到的玻璃儀器有________________________________

（3）寫出FeWO4在堿熔過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________

（4）濾渣Ⅰ中主要成分的形成可用離子方程式表示為：_________________________________

（5）鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)而使燈絲變細(xì)，加入碘單質(zhì)可以延長使用壽命，其原理為：W（s）+2I2（g）WI4（g）下列說法正確的有_______

A. 燈管內(nèi)的I2可以循環(huán)使用

B. WI4在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又在燈絲上沉積

C. 溫度升高時，WI4的分解速率加快，而W和I2的合成速率減慢

D. WI4在燈管壁上分解，使燈管壽命延長

（6）已知常溫下，Ksp(CaWO4) =1×10－10，濃度為x mol/L的Na2WO4溶液與濃度為1×10－4 mol/L的CaCl2溶液按體積比2:1混合，產(chǎn)生CaWO4沉淀，則x≥___________

（7）已知生成二硫化鎢的化學(xué)方程式為：2(NH4)2WS4＋3O22WS2＋4NH3＋2S＋2SO2＋2H2O，若生成124克WS2，則反應(yīng)所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________________

Answer 1

【答案】 第六周期，ⅥB族 玻璃棒、漏斗、燒杯 4FeWO4＋O2＋8NaOH2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO AB 4.5×10－6 4NA（或2.408×1024）

【解析】考查化學(xué)工藝流程，（1）W元素的原子序數(shù)為74，因此W元素位于第六周期VIB族；（2）操作I得到溶液和濾渣，此操作方法是過濾，用到的玻璃儀器是(普通)漏斗、燒杯、玻璃棒；（3）根據(jù)流程圖，FeWO4在堿熔中，得到Fe2O3和Na2WO4，反應(yīng)物是NaOH、FeWO4、NaOH，生成物是Na2WO4、Fe2O3，F(xiàn)eWO4中Fe顯＋3價，W顯＋5價，Na2WO4中W顯＋6價，FeWO4為還原劑，O2為氧化劑，因此根據(jù)化合價升降法，進(jìn)行配平，因此化學(xué)反應(yīng)方程式為：4FeWO4＋O2＋8NaOH2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O；（4）根據(jù)鎢鐵礦含有成分中有氧化鋁，氧化鋁為兩性氧化物，堿熔中發(fā)生Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O，粗鎢酸鈉溶液中通入過量的CO2，發(fā)生AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，濾渣I為氫氧化鋁；（5）A、根據(jù)原理，此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此燈管內(nèi)的I2可以循環(huán)使用，故A正確；B、鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)而使燈絲變細(xì)，加入碘單質(zhì)可以延長使用壽命，WI4在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又在燈絲上沉積，故B正確；C、溫度升高，正逆反應(yīng)速率都加快，故C錯誤；D、根據(jù)B選項分析，故D錯誤；（6）根據(jù)Qc與Ksp的關(guān)系，有c(WO42－)×c(Ca2＋)≥Ksp(CaWO4)，代入數(shù)值，得出：，解得x≥4.5×10－6mol·L－1；（7）根據(jù)反應(yīng)方程式，W的化合價由＋6價→＋4價，O2中O的化合價由0價→－2價，S的化合價由－2價→0價、＋4價，生成WS2的物質(zhì)的量為124/248mol=0.5mol，根據(jù)反應(yīng)方程式，求出生成S的物質(zhì)的量為0.5mol，SO2的物質(zhì)的量為0.5mol，因此轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為(0.5×2＋0.5×6)mol=3mol，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為4NA。