Question

3．分離混合物在工業(yè)生產(chǎn)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，其流程示意圖如所示．

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�。�	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均要進行的操作是過濾．
（2）步驟Ⅱ、Ⅲ反應的化學方程式分別是Na₂WO₄+2HCl=H₂WO₄+2NaCl、H₂WO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$WO₃+H₂O．
（3）WO₃既屬于金屬氧化物，也屬于酸性氧化物，與NaOH溶液反應的離子方程式是WO₃+2OH^-=WO₄^2-+H₂O．
（4）步驟Ⅰ是將WO₃分離出來，選用的試劑a是⑤，理由是將WO₃溶解同時又能保證不被氧化W₂O₅．
（5）步驟Ⅳ可將W₂O₅分離出來，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．

Answer 1

分析 步驟Ⅰ是將WO₃分離出來，步驟Ⅳ可將W₂O₅分離出來，根據(jù)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，據(jù)此答題．

解答 解：步驟Ⅰ是將WO₃分離出來，步驟Ⅳ可將W₂O₅分離出來，根據(jù)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�。�，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，
（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，
故答案為：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H₂WO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$WO₃+H₂O，
故答案為：Na₂WO₄+2HCl=H₂WO₄+2NaCl、H₂WO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$WO₃+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^-=WO₄^2-+H₂O，
故答案為：酸性；WO₃+2OH^-=WO₄^2-+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(jù)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，
故答案為：將WO₃溶解同時又能保證不被氧化W₂O₅；
（5）根據(jù)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，
故答案為：50g/L Na₂CO₃溶液； W、WO₂．

點評 本題考查物質的分離與提純、物質的制備等，題目較為綜合且具有一定難度，做題時注意抓住題中信息，選擇合適的試劑，側重對學生獲取信息應用信息的能力的考查．