Question

7．中国科学家制得一种蓝色钨的氧化物（WO_a），其中钨的质量分数为0.7985．
（1）a=2.90（保留2位小数）．
（2）WO_a中存在五价和六价两种价态的钨．则蓝色钨的氧化物中这两种价态的钨原子数之比为1：4．
将铁锰的钨酸盐[（Fe，Mn）WO₄]碱熔，发生如下反应（设空气中N₂、O₂的体积分数分别为0，.8和0.2）：
4FeWO₄+4Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$4Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂       ①
2MnWO₄+2Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$2Na₂WO₄+2MnO₂+2CO₂②
（3）根据反应①，若反应前空气为100L，反应后气体为160L（气体体积在同温同压下测定），则反应后所得气体中CO₂的体积分数为50%．
（4）某工厂投料550mol Na₂CO₃制备Na₂WO₄，每反应1mol O₂时，气体就增加1.5mol，则生成物中Fe₂O₃与MnO₂的物质的量之比为1：3；若反应后气体增加300mol，制得Na₂WO₄500mol．
（5）由Na₂WO₄制备W的第一步反应为：Na₂WO₄+2HCl→H₂WO₄↓+2NaCl．往1L密度为1，.190g/cm³的37%的浓盐酸加入6.030mol Na₂WO₄，恰好完全反应．将产生的沉淀过滤后，溶液中溶质只有NaCl，求该溶液中NaCl的质量分数（25℃时NaCl的溶解度为36.0g/100g水）：

Answer 1

分析 （1）根据蓝色氧化钨中钨的质量分数为0.7985来计算求出a；
（2）把五价和六价两种价态的氧化物的化学式分别写成WO_2.5和WO₃，设蓝色氧化钨的组成为xWO_2.5•yWO₃，利用W和O的个数之比为1：2.90来解答；
（3）若反应前空气为100L，氧气只20L，由4FeWO₄+4Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$4Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂ 生成二氧化碳为80L；
（4）4FeWO₄+4 Na₂CO₃+O₂═4 Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂   气体增加     ①
                    x       4x           4x       3x
      2MnWO₄+2Na₂CO₃+O₂═2 Na₂WO₄+2MnO₂+2CO₂ 气体增加  ②
                     y       2y        2y        y
而每反应1mol O₂时，气体就增加1.5mol，由此分析解答；
（5）水的质量为：1000×1.19×0.63=749.7g，生成NaCl为6.030×2×58.5=705.51g；749.7水可溶解NaCl为749.7×0.36=269.90 g，因为是饱和溶液，所以溶液中NaCl的质量分数为=$\frac{36}{136}×100%$．

解答 解：（1）WO_a中钨的质量分数为$\frac{183.84}{183.84+16×a}$=0.7985，解得a=2.90；
故答案为：2.90；
（2）把五价和六价两种价态的氧化物的化学式分别写成WO_2.5和WO₃，设蓝色氧化钨的组成为xWO_2.5•yWO₃，
因W和O的个数之比为1：2.90，则有$\frac{x+y}{2.5x+3y}=\frac{1}{2.9}$，解得$\frac{x}{y}=\frac{1}{4}$，所以蓝色氧化钨中五价和六价两种价态的钨的原子数之比为：1：4，故答案为：1：4；
（3）若反应前空气为100L，氧气只20L，由4FeWO₄+4Na₂CO₃+O₂$\stackrel{△}{→}$4Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂ 生成二氧化碳为80L，所以反应后所得气体中CO₂的体积分数为$\frac{80}{160}$×100%=50%，故答案为：50%；
（4）4FeWO₄+4 Na₂CO₃+O₂═4 Na₂WO₄+2Fe₂O₃+4CO₂   气体增加     ①
                    x       4x           4x       3x
      2MnWO₄+2Na₂CO₃+O₂═2 Na₂WO₄+2MnO₂+2CO₂ 气体增加  ②
                     y            2y    2y        y
而每反应1mol O₂时，气体就增加1.5mol，所以$\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.$，生成物中Fe₂O₃与MnO₂的物质的量之比为1：3，
则Na₂WO₄为$\frac{4x+2y}{1.5}×300$=500 mol，故答案为：1：3；500 mol；
（5）水的质量为：1000×1.19×0.63=749.7g，生成NaCl为6.030×2×58.5=705.51g；749.7水可溶解NaCl为749.7×0.36=269.90 g，因为是饱和溶液，所以溶液中NaCl的质量分数为=$\frac{36}{136}×100%$=26.47%，答：该溶液中NaCl的质量分数26.47%．

点评 本题考查根据方程式的计算，题目计算量较大，过程复杂，为易错题目，注意利用关系式与原子守恒进行的解答，难度较大．