Question

WO₃可用于制备电阻元件、电子射线屏等。其工业生产流程如下：

（1）操作X的目的是为了获得纯净的仲钨酸铵晶体，该操作包括：将用盐酸中和后的溶液    、冷却结晶、      、低温烘干。

（2）实际工业生产中，粗仲钨酸铵晶体（含少量NH₄Cl晶体）可不经提纯就直接灼烧，其原因是      。

（3）已知：仲钨酸铵晶体[x(NH₄)₂O·yWO₃·zH₂O]受热分解的化学方程式如下：

x(NH₄)₂O·yWO₃·zH₂O→WO₃ +NH₃↑+H₂O↑(未配平)。

某同学为测定仲钨酸铵晶体的组成，进行如下实验：

①准确称取16.21g样品，研细灼烧；

②将产生的气体通入装有碱石灰干燥管，充分吸收称得干燥管增重1.44g；

③称量冷却后的固体质量为13.92g。

通过计算确定此仲钨酸铵晶体的化学式（写出计算过程）。

Answer

（1）加热浓缩 过滤、洗涤

（2）杂质NH4Cl被灼烧分解后全部转化为气体

（3）m(NH3)=16.21g-13.92g-1.44g=0.85g

n(NH4+)=n(NH3)= 0.85g ÷17g·mol—1=0.05mol

样品中结晶水：n(H2O)=1.44 g ÷18 g·mol—1-0.05mol÷2=0.055 mol

n(WO3)=13.92g÷232 g·mol—1=0.06mol

x：y：z=0.025 mol：0.06mol：0.055 mol=5：12：11

故仲钨酸铵晶体的化学式为5(NH4)2O·12WO3·11H2O。

【解析】

试题分析：（1）将溶液蒸发浓缩后才能冷却结晶，晶体与溶液分开采用过滤的方法，并要洗涤除去晶体表面杂质；（2）NH4Cl受热分解为HCl和NH3，从固体中分离；

（3）物质组成的计算

根据②步干燥管增重为水的量

样品中结晶水：n(H2O)=1.44 g ÷18 g·mol—1-0.05mol÷2=0.055 mol

根据质量守恒计算产生氨气的量，计算NH4+的量

m(NH3)=16.21g-13.92g-1.44g=0.85g

n(NH4+)=n(NH3)= 0.85g ÷17g·mol—1=0.05mol

根据③步得到固体为WO3，n(WO3)=13.92g÷232 g·mol—1=0.06mol

所以有x：y：z=0.025 mol：0.06mol：0.055 mol=5：12：11

故仲钨酸铵晶体的化学式为5(NH4)2O·12WO3·11H2O。

考点：考查工业流程原理及物质组成计算有关问题。