1.鎢是熔點(diǎn)最高的金屬,是重要的戰(zhàn)略物資.自然界中鎢主要存在于黑鎢礦中,其主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),還含少量Si、As的化合物.由黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程如圖1:

已知:
①濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2
②上述流程中,鎢的化合價(jià)只有在最后一步發(fā)生改變.
③常溫下鎢酸難溶于水.
(1)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鎢元素的化合價(jià)為+6,請(qǐng)寫出MnWO4在熔融條件下發(fā)生堿分解反應(yīng)生成Fe2O3的化學(xué)方程式4FeWO4+O2+8NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O
(2)上述流程中向粗鎢酸鈉溶液中加硫酸中和至pH=10后,溶液中的雜質(zhì)陰離子確SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等,則“凈化”過程中,加入H2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O,濾渣Ⅱ的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4
(3)已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減。畧D2為不同溫度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線,則:
①T1< T2(填“>”或“<”)T1時(shí)Ksp(CaWO4)=1×10-10
②將鎢酸鈉溶液加入石灰乳得到大量鎢酸鈣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-

分析 由黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程:向黑鎢礦中(主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),還含少量Si、As的化合物)中加入氧氣和氫氧化鈉,主要反應(yīng)為:2MnWO4+O2+4NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MnO2+2Na2WO4+2H2O,4FeWO4+O2+8NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O,鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉,鎢酸錳和氫氧化鈉反應(yīng)生成鎢酸鈉和二氧化錳,Si、As生成相應(yīng)的鹽,水浸時(shí),氧化鐵和二氧化錳不溶于水,鎢酸鈉溶于水,故過濾后得到的濾液主要含鎢酸鈉,濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2,鎢酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成鎢酸和硫酸鈉;加入過氧化氫,HAsO32-氧化為HAsO42-,加入氯化鎂,生成難溶于水的MgSiO3、MgHAsO4,過濾,濾渣Ⅱ?yàn)椋篗gSiO3、MgHAsO4,濾液為鎢酸鈉,酸化,加熱分解產(chǎn)生三氧化鎢和水,用還原劑還原三氧化鎢生成鎢,據(jù)此分析解答.

解答 解:(1)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鐵元素、錳元素化合價(jià)為+2價(jià),氧元素-2價(jià),化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0,則鎢元素的化合價(jià)為+6;黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,根據(jù)流程圖的提示知,黑鎢礦在空氣中熔融生成WO42-、MnO2,、Fe2O3等,化學(xué)反應(yīng)方程式為2MnWO4+O2+4NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MnO2+2Na2WO4+2H2O,4FeWO4+O2+8NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;
故答案為:+6;4FeWO4+O2+8NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;
(2)加入過氧化氫,HAsO32-氧化為HAsO42-,離子方程式為:H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O,加入氯化鎂,生成難溶于水的MgSiO3、MgHAsO4,過濾,濾渣Ⅱ?yàn)椋篗gSiO3、MgHAsO4
故答案為:H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O;MgSiO3、MgHAsO4;
(3)①根據(jù)圖象可知,氫氧化鈣和鎢酸鈣(CaWO4)在鈣離子濃度相同時(shí),T1溫度下陰離子濃度大于T2,說明T1時(shí)的溶度積大于T2,溶度積越大,則溶解度越大,所以T1時(shí)溶解度較大,由于“已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小”,則T1<T2,T1時(shí)KSP(CaWO4)=c(Ca2+)•c(WO42-)=1×10-5×1×10-5=1×10-10,
故答案為:<;1×10-10;
②將鎢酸鈉溶液加入石灰乳,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),氫氧化鈣和鎢酸根離子反應(yīng)生成鎢酸鈣沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-;
故答案為:WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備,涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解等,理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?
 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> 實(shí)驗(yàn)操作
除去蛋白質(zhì)中混有的(NH42SO4 將混合物裝入半透明袋,并放入流動(dòng)的蒸餾水中 
 B 除去Mg粉中混有Al粉加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌、干燥 
 用苯萃取溴水中的Br2先從分液漏斗下口放出水層,再?gòu)纳峡诘钩鲇袡C(jī)層 
測(cè)定NaClO溶液中的pH 用玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是(  )
A.HF的電子式:
B.S2-結(jié)構(gòu)示意圖:
C.異丁烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3CH2CH2CH3
D.硝酸鈣的電離方程式:Ca(NO32=Ca2++(NO322-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列用品的主要成分及其用途對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤的是( 。
ABCD
用品

主要成分Si3N4Al(OH)3SiFe2O3
用途制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)抗酸藥光導(dǎo)纖維涂料
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.工業(yè)上利用氟碳鈰礦(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一種工藝流程如圖:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)CeCO3F中,Ce元素的化合價(jià)為+3
(2)氟碳鈰礦首先需要灼燒,實(shí)驗(yàn)室灼燒氟碳鈰礦所需的實(shí)驗(yàn)儀器有bdef(填字母)
A.蒸發(fā)皿  b.泥三角  c.漏斗  d.酒精燈  e.三腳架  f.坩堝  g.燒杯  h.試管
(3)由CeCl3溶液得到CeCl3•6H2O晶體包含的實(shí)驗(yàn)步驟有洗滌、干燥、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
(4)酸浸過程中用稀硫酸和H2O2替換HCl不會(huì)造成環(huán)境污染.寫出稀硫酸、H2O2與CeO2反應(yīng)的離子方程式H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑.
(5)向Ce(BF43中加入KCl溶液的目的是避免三價(jià)鈰以Ce(BF43沉淀的形式損失或除去BF4-或提高CeCl3的產(chǎn)率.
(6)加熱CeCl3•6H2O和NH4Cl的固體混合物可得到無水CeCl3,其中NH4Cl的作用是NH4Cl固體受熱分解產(chǎn)生HCl,抑制CeCl3水解
(7)準(zhǔn)確稱取0.750gCeCl3樣品置于錐形瓶中,加入適量過硫酸銨溶液將Ce3+氧化為Ce4+,然后用0.1000mol.l-1(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗25.00ml標(biāo)準(zhǔn)溶液.(已知:Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+
 ①該樣品中CeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82.2%(保留一位小數(shù)).
 ②若使用久置的(NH42Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,測(cè)得該CeCl3樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖.下列關(guān)于該有機(jī)物敘述正確的是( 。
A.分子式為C9H11O5
B.可以分別與乙醇、乙酸在一定條件下反應(yīng),且反應(yīng)類型相同
C.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色,且褪色原理相同
D.含有苯環(huán)的酯的同分異構(gòu)體有4種

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
A將FeCl3飽和溶液滴入一定量的沸水中紅褐色透明液體,用激光筆照射有丁達(dá)爾效應(yīng)紅褐色液體為膠體
B用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)火焰為黃色原溶液中有Na+、無K+
C將氣體X分別通入品紅溶液和酸性高錳酸鉀溶液兩溶液均褪色X可能是乙烯
D向溶液Y中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成Y中一定含有SO42-
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論
A取少量淀粉水解液于試管中,加入過量氫氧化鈉溶液和新制Cu(OH)2懸濁液,加熱至沸騰,出現(xiàn)磚紅色沉淀.淀粉己完全水解
B向濃度均為0.1mol•L-1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中,滴入少量AgNO3溶液,先產(chǎn)生黑色沉淀(Ag2S).Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2CO3
C向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀.溶液X中一定含有SO42-
D溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入KMnO4酸性溶液中,溶液褪色.產(chǎn)生的氣體為乙烯
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列說法不正確的是( 。
A.乙烯能與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)使溶液褪色
B.用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土保鮮水果
C.無論乙烯還是甲苯,都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,這與它們分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)
D.石油的分餾是物理變化而煤的干餾是化學(xué)變化

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案