Question

【題目】分離混合物在工業生產中應用廣泛．某含有金屬鎢（W）、WO2、WO3、W2O5的混合物，欲從該混合物中分離出WO3和W2O5，并冶煉金屬鎢，其流程如圖所示．

請閱讀資料卡片并回答下列問題．

【資料卡片】

i．WO3易溶于NaOH、Na2CO3和Na2C2O4（草酸鈉）溶液并形成鎢酸鹽（Na2WO4）；W2O5易被氧化，也能溶解在上述溶液中；金屬鎢和WO2不溶于上述溶液．

ii．WO3幾乎不與無機酸反應．

iii．鎢化合物在不同溶劑中的浸取率見下表（浸取是用溶劑溶解固體混合物，以分離可溶性組分及殘渣的過程．若浸取率為100%，則固體中的可溶組分全部溶解在溶劑中）．

溶劑	煮沸時間（min）	W2O5（%）	WO3（%）	WO2	金屬鎢
①100g/L NaOH ②300g/LNa2CO3 ③50g/L Na2CO3 ④飽和Na2C2O4 ⑤飽和Na2C2O4（在CO2氣氛下浸取）	25 7 30 60 120	72.3 76.4 100 4.2 ＜0.5	100 100 100 100 100	未檢出	未檢出

（1）步驟Ⅰ和Ⅳ均要進行的操作是_______________________________________。

（2）步驟Ⅱ、Ⅲ反應的化學方程式分別是_____________、_____________。

（3）WO3既屬于金屬氧化物，也屬于____（填“酸性”、“堿性”）氧化物，與NaOH溶液反應的離子方程式是___________________________．

（4）步驟Ⅰ是將WO3分離出來，選用的試劑a是⑤，理由是______．

（5）步驟Ⅳ可將W2O5分離出來，選用的試劑b是____，固體E中含有的物質是___，D中的溶質是____．

Answer 1

【答案】 過濾 Na2WO4+2HCl=H2WO4+2NaCl H2WO4WO3+H2O 酸性 WO3+2OH﹣=WO42﹣+H2O 將WO3溶解同時又能保證不被氧化W2O5 50g/L Na2CO3溶液 W、WO2 鎢酸鈉（Na2WO4）

【解析】步驟Ⅰ是將WO3分離出來，步驟Ⅳ可將W2O5分離出來，根據鎢化合物在不同溶劑中的浸取率可知，試劑a應為飽和Na2C2O4（在CO2氣氛下浸取），金屬鎢（W）、WO2、WO3、W2O5的混合物中WO3溶解生成Na2WO4，與酸反應得B為H2WO4，B受熱分解得C為WO3，C被還原得W，固體A應為W、WO2、W2O5的混合物，W2O5在50g/L Na2CO3溶液中的浸取率為100%，所以將固體A用50g/L Na2CO3溶液浸取，W2O5溶于Na2CO3溶液，并能被空氣中氧氣氧化得D溶液應為Na2WO4溶液，過濾得到固體E為金屬鎢（W）、WO2的混合物，E被還原得到W，則

（1）步驟Ⅰ和Ⅳ均要分離固體和液體，所以用到的操作為過濾；（2）步驟Ⅱ為與酸反應生成鎢酸，反應方程式為Na2WO4+2HCl=H2WO4+2NaCl，Ⅲ反應為鎢酸受熱分解，反應的化學方程式為H2WO4WO3+H2O；（3）WO3既屬于金屬氧化物，能與氫氧化鈉反應，所以也屬于酸性氧化物，與NaOH溶液反應的離子方程式是WO3+2OH﹣=WO42﹣+H2O；（4）步驟Ⅰ是將WO3分離出來，選用的試劑a是飽和Na2C2O4（在CO2氣氛下浸取），根據鎢化合物在不同溶劑中的浸取率可知，這樣可以將WO3溶解同時又能保證不被氧化W2O5，以便在步驟Ⅳ中將W2O5分離出來；（5）根據上面的分析可知，選用的試劑b是50g/L Na2CO3溶液，固體E中含有的物質是W、WO2，D中溶質是Na2WO4。