【題目】鎢是熔點最高的金屬,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下:

已知:濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2

上述流程中,鎢的化合價只有在最后一步發(fā)生改變。

常溫下鎢酸難溶于水。

(1)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鎢元素的化合價為____,請寫出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__________。

(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時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____,濾渣的主要成分是____。

(3)已知氫氧化鈣和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線,則:

T1 _____T2(填“>”或“<”)T1時Ksp(CaWO4)=____。

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____。

【答案】+6 4FeWO4+O2+8NaOH 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O

H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O;MgSiO3 MgHAsO4

⑶①< 1×10-10 WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-

【解析】由流程可知,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)生成鎢酸鈉和氫氧化錳,水浸時,氧化鐵和氫氧化錳不溶于水,鎢酸鈉溶于水,故過濾后得到的濾液含鎢酸鈉,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,氧化+5價的鎢為+6價,加入氯化鎂,生成難溶于水的MgSiO3、MgHAsO4,過濾,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。

(1)鎢酸鹽FeWO4為鎢酸亞鐵,鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鐵、錳的化合價都為+2價,設(shè)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鎢元素的化合價為+x,因化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零,則+2+x+(-2)×4=0,解得x=+6。根據(jù)流程圖可知鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉,反應(yīng)的方程式為4FeWO4+O2+8NaOH 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;(2)根據(jù)以上分析,加入H2O2的目的是將HAsO32-氧化成HAsO42-,離子方程式為H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O,濾液I中存在SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等離子,經(jīng)過調(diào)解pH值后,加入氯化鎂,Mg2+沉淀SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等離子,濾渣的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4

;(3)根據(jù)圖象可知,氫氧化鈣和鎢酸鈣在鈣離子濃度相同時,T1溫度下陰離子濃度大于T2,說明T1時的溶度積大于T2,溶度積越大,則溶解度越大,所以T1時溶解度較大,由于“已知氫氧化鈣和鎢酸鈣(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KSP(CaWO4)=c(Ca2+)c(WO42-)=1×10-5×1×10-5=1×10-10;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-。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物,平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末

(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某課題組以此粉末為原料,設(shè)計如下工藝流程對資源進行回收,得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。

已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。

(1)稀酸A的分子式是_____________________。

(2)濾液1中加入H2O2溶液的目的是__________________。

(3)設(shè)計實驗證明濾液1中含有Fe2+_____________________。

(4)已知Fe2+溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,書寫該反應(yīng)的離子方程式____________。

(5)由濾液2生成Ce(OH)4的離子方程式__________________。

(6 )硫酸鐵銨晶體[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]廣泛用于水的凈化處理,但其在去除酸性廢水中的懸浮物時效率降低,其原因是___________________。

(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.531 g,加硫酸溶解后,用濃度為0.l000mol·L-1FeSO 4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3+ ),消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)置分?jǐn)?shù)為_______ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】重金屬元素鉻的毒性較大,含鉻廢水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。

.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+,同時還含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性較強。為回收利用,通常采用如下流程處理:

注:部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

Al(OH)3

Cr(OH)3

pH

3.7

9.6

ll.l

8

9(>9溶解)

(1)氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是________(填序號)。

A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4

(2)加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH=8時,除去的離子是________;已知鈉離子交換樹脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是__________。

A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+

(3)還原過程中,每消耗172.8g Cr2O72-轉(zhuǎn)移4.8 mol e-,該反應(yīng)離子方程式為________________。

.酸性條件下,六價鉻主要以Cr2O72-形式存在,工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的廢水。實驗室利用如圖裝置模擬處理含Cr2O72-的廢水,陽極反應(yīng)是Fe-2e-==Fe2+,陰極反應(yīng)式是2H++2e-==H2↑。

(1)電解時能否用Cu電極來代替陽極上的Fe電極?________(填“能”或“不能”),理由是______________。

(2)電解時陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為______________。

(3)上述反應(yīng)得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從其對水的電離平衡影響角度解釋其原因_________________。

(4)若溶液中初始含有0.1mol Cr2O72-,則生成的陽離子全部轉(zhuǎn)化化成沉淀的質(zhì)量是________g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】偏釩酸銨(NH4VO3)主要用作催化劑、催干劑、媒染劑等。用沉淀法除去工業(yè)級偏釩酸銨中的雜質(zhì)硅、磷的流程如下:

(1)堿溶時,下列措施有利于NH3逸出的是_____(填字母)。

A.升高溫度 B.增大壓吸 C.增大NaOH溶液的濃度

(2)濾渣的主要成分為Mg3(PO4)2、MgSiO3,已知Ksp(MgSiO3)=2.4×l0-5.若濾液中c(SiO32-)=0.08mol/L,則c(Mg2+)=__________。

由圖可知,加入一定量的MgSO4溶液作沉淀劑時,隨著溫度的升高,除磷率下降,其原因是溫度升高,Mg3(PO4)2溶解度增大和_______;但隨著溫度的升高,除硅率升高,其原因是______(用離子方程式表示)。

(3)沉釩時,反應(yīng)溫度需控制在50,在實驗室可采取的加熱方式為_______。

(4)探究NH4Cl的濃度對沉釩率的影響,設(shè)計實驗步驟(常見試劑任選):取兩份10mL一定濃度的濾液A和B,分別加入lmL和10mL的1mol/LNH4Cl溶液,再向A中加入_______mL蒸餾水,控制兩份溶液溫度均為50、pH均為8,由專用儀器洲定沉釩率。加入蒸餾水的目的是______。

(5)偏釩酸銨本身在水中的溶解度不大,但在草酸(H2C2O4)溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而溶解,同時生成絡(luò)合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3],該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于原電池和電解池的比較中正確的是(
A.能量轉(zhuǎn)化形式相同
B.兩極的名稱相同
C.負(fù)極和陰極上移向的離子類別相同
D.負(fù)極和陽極上發(fā)生的反應(yīng)類型相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中W原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列判斷正確的是(

A. 原子半徑:r(W)>r(Z)>r( Y)>r(X)

B. Y元素的單質(zhì)只能跟酸反應(yīng)

C. 最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:W>Z

D. W元素氧化物對應(yīng)的水化物均為強酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列轉(zhuǎn)化中,碳原子間的連接形式未發(fā)生改變的是

A. 丁酮的催化加氫反應(yīng) B. 丙酮與HCN發(fā)生加成反應(yīng)

C. 乙醛與乙醛反應(yīng)生成2—羥基丁醛 D. 乙苯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高錳酸鉀(KMnO4)是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線如下:

回答下列問題:

1)原料軟錳礦與氫氧化鉀按11的比例在烘炒鍋中混配,混配前應(yīng)將軟錳礦粉碎,其作用是 。

2平爐中發(fā)生的化學(xué)方程式為 。

3平爐中需要加壓,其目的是 。

4)將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的生產(chǎn)有兩種工藝。

①“歧化法是傳統(tǒng)工藝,即在K2MnO4溶液中通入CO2氣體,使體系呈中性或弱酸性,K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng),反應(yīng)中生成K2MnO4MnO2 (寫化學(xué)式)。

②“電解法為現(xiàn)代工藝,即電解K2MnO4水溶液,電解槽中陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ,陰極逸出的氣體是 。

③“電解法歧化法中,K2MnO4的理論利用率之比為

5)高錳酸鉀純度的測定:稱取1.0800 g樣品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,搖勻。取濃度為0.2000 mol·L1H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的體積為24.48 mL,該樣品的純度為 (列出計算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】把鐵片分別放入下列物質(zhì)的溶液中,充分反應(yīng)后,溶液質(zhì)量比反應(yīng)前減輕的是

A.CuSO4 B.Fe2(SO4)3 C.HCl D.FeSO4

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同步練習(xí)冊答案