钨（74W）是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉．钨在自然界主要是钨酸盐（其中钨为+6价）的形式存在．有开采价值的钨矿石是白钨

Question

钨（ ₇₄ W）是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉．钨在自然界主要是钨酸盐（其中钨为+6价）的形式存在．有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿．白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO ₄ ）；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成（Fe，Mn）WO ₄ ．黑钨矿传统冶炼第一阶段是碱熔法：（其中A、B、C都是钨的化合物）



（1）写出上述流程中步骤②③中发生反应的化学方程式：
②______，
③______．
（2）钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢等还原剂把产品C还原为金属钨．对钨的纯度要求不高时，可用碳作还原剂，写出碳还原产品C制取金属钨的化学方程式______．
（3）为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气的理由是______．

Answer 1

（1）熔融FeWO ₄ 、MnWO ₄ 和氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化锰和钨酸钠，氢氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠易溶于水，经过水浸、过滤，A为钨酸钠，钨酸钠和浓盐酸反应生成钨酸和氯化钠，化学方程式为：Na ₂ WO ₄ +2HCl═H ₂ WO ₄ ↓+2NaCl；钨酸高温生成氧化钨，反应的方程式为H ₂ WO ₄ ═WO ₃ +H ₂ O，
故答案为：Na ₂ WO ₄ +2HCl═H ₂ WO ₄ +2NaCl；H ₂ WO ₄ ═WO ₃ +H ₂ O；
（2）C为WO ₃ ，可与C发生置换反应，生成CO或CO ₂ ，反应的方程式为WO ₃ +3C=W+3CO或2WO ₃ +3C═2W+3CO ₂ ，
故答案为：WO ₃ +3C=W+3CO或2WO ₃ +3C═2W+3CO ₂ ；
（3）碳或氢气都可置换出钨，如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨．H ₂ 作还原剂，过量的H ₂ 会从体系中自动逸出，
故答案为：如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳在高温下和金属钨也能生成碳化钨，不容易获得纯净的金属钨．H ₂ 作还原剂，过量的H ₂ 会从体系中自动逸出．