Question

【题目】二硫化钨(WS2，WS2中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）已知：W元素的原子序数是74，请写出W元素在周期表中的位置：_________________

（2）操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有________________________________

（3）写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式：_________________________________

（4）滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为：_________________________________

（5）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发而使灯丝变细，加入碘单质可以延长使用寿命，其原理为：W（s）+2I2（g）WI4（g）下列说法正确的有_______

A. 灯管内的I2可以循环使用

B. WI4在灯丝上分解，产生的W又在灯丝上沉积

C. 温度升高时，WI4的分解速率加快，而W和I2的合成速率减慢

D. WI4在灯管壁上分解，使灯管寿命延长

（6）已知常温下，Ksp(CaWO4) =1×10－10，浓度为x mol/L的Na2WO4溶液与浓度为1×10－4 mol/L的CaCl2溶液按体积比2:1混合，产生CaWO4沉淀，则x≥___________

（7）已知生成二硫化钨的化学方程式为：2(NH4)2WS4＋3O22WS2＋4NH3＋2S＋2SO2＋2H2O，若生成124克WS2，则反应所转移的电子数目为________________

Answer 1

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

【解析】考查化学工艺流程，（1）W元素的原子序数为74，因此W元素位于第六周期VIB族；（2）操作I得到溶液和滤渣，此操作方法是过滤，用到的玻璃仪器是(普通)漏斗、烧杯、玻璃棒；（3）根据流程图，FeWO4在碱熔中，得到Fe2O3和Na2WO4，反应物是NaOH、FeWO4、NaOH，生成物是Na2WO4、Fe2O3，FeWO4中Fe显＋3价，W显＋5价，Na2WO4中W显＋6价，FeWO4为还原剂，O2为氧化剂，因此根据化合价升降法，进行配平，因此化学反应方程式为：4FeWO4＋O2＋8NaOH2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O；（4）根据钨铁矿含有成分中有氧化铝，氧化铝为两性氧化物，碱熔中发生Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O，粗钨酸钠溶液中通入过量的CO2，发生AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，滤渣I为氢氧化铝；（5）A、根据原理，此反应是可逆反应，因此灯管内的I2可以循环使用，故A正确；B、钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发而使灯丝变细，加入碘单质可以延长使用寿命，WI4在灯丝上分解，产生的W又在灯丝上沉积，故B正确；C、温度升高，正逆反应速率都加快，故C错误；D、根据B选项分析，故D错误；（6）根据Qc与Ksp的关系，有c(WO42－)×c(Ca2＋)≥Ksp(CaWO4)，代入数值，得出：，解得x≥4.5×10－6mol·L－1；（7）根据反应方程式，W的化合价由＋6价→＋4价，O2中O的化合价由0价→－2价，S的化合价由－2价→0价、＋4价，生成WS2的物质的量为124/248mol=0.5mol，根据反应方程式，求出生成S的物质的量为0.5mol，SO2的物质的量为0.5mol，因此转移电子物质的量为(0.5×2＋0.5×6)mol=3mol，转移电子的数目为4NA。