2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钨为载体)19

2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练（以钨为载体）19

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1.工业上，从精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中提取金属钨的一种流程如下图所示，

该流程同时获取副产物Fe2O3和MnCl2．

已知：

Ⅰ.过程①～④中，钨的化合价均不变；

Ⅱ.常温下钨酸难溶于水；

Ⅲ.25℃时，K sp[Fe(OH)3]=1.0×10−38、K sp[Mn(OH)2]=4.0×10−14

回答下列问题：

(1)上述流程中的“滤渣1”除MnO2外还有________、“气体”除水蒸气、HCl外

还有________(均填化学式)；

(2)过程①中MnWO4参与反应的化学方程式为________；FeWO4参与的反应中氧化

剂与还原剂的物质的量之比为________；

(3)已知：WO3(s)+3H2(g)=W(s)+3H2O(g)ΔH=akJ·mol−1

WO3(s)=WO3(g)ΔH=bkJ·mol−1

写出WO3(g)与H2(g)反应生成W(s)的热化学方程式：________；

(4)过程⑦在25℃时调pH，至少应调至________(当离子浓度等于1.0×10−5mol·

L−1时，可认为其已沉淀完全)；

(5)过程⑧要获得MnCl2固体，在加热时必须同时采取的一项措施是________；

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(6)钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为Na x WO3，其中0

这类化合物具有特殊的物理化学性质，是一种低温超导体．应用惰性电极电解熔融的Na2WO4和WO3混合物可以制备钠钨青铜，写出WO42−在阴极上放电的电极反应式：________．

2.钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要以钨酸盐(钨元素的化

合价为+6)形式存在于黑钨矿中。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4)，还含有少量Si、As的化合物。由黑钨矿石冶炼金属钨的工艺流程如下：

已知：①烧结物的主要成分为Fe2O3、MnO2、Na2SiO3、Na2WO4、Na3AsO3、Na3AsO4;

②上述流程中，钨的化合价只在反应Ⅰ中发生改变;

③常温下钨酸难溶于水。

(1)操作Ⅰ用到的玻璃仪器为________。

(2)写出FeWO4在熔融条件下与Na2CO3、空气反应生成Fe2O3的化学方程式：

_____________________________________________________。

(3)pH=10的溶液中杂质阴离子为SiO32−、HAsO32−、HAsO42−等，则“净化”过程

中，MgCl2的作用是_________，加入H2O2时发生反应的离子方程式为

__________________________。

(4)已知：室温时K sp[Mg(OH)2]=5.6×10−12。在“净化”阶段，室温时保持溶液

pH=10，为防止产生Mg(OH)2沉淀，溶液中c(Mg2+)应不超过____mol·L−1。

3.钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中黑钨矿石的主要成分是铁和锰

的钨酸盐(FeWO4、MnWO4)，还含少量Si、P的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下图：

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已知：

①滤渣1的主要成份是Fe 3O 4、MnO 2。

②上述流程中，除最后一步外，其余步骤钨的化合价未变。

③常温下，钨酸难溶于水，钨酸钙(CaWO 4)微溶于水。

回答下列问题：

(1)钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4)中钨元素的化合价为________，为了加快黑钨矿在空气中熔融碱分解速率，可以采取_____________措施(写出其中一种即可)。

(2)请写出FeWO 4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe 3O 4的化学方程式

_________________________。

(3)操作1是工业上分离矿石的一种物理方法，此方法是

_____________________________。上述流程中向粗钨酸钠溶液中加HCl 调pH =10

后，溶液中的杂质阴离子为SiO 32−、PO 43−等，则“净化”过程中，加CaCl 2的作用是

____________________________________________。

(4)磷有两种同素异形体白磷和红磷，白磷有剧毒，不慎沾到皮肤上，可取少量胆矾配制成CuSO 4溶液冲洗解毒。白磷可与热的CuSO 4溶液反应生成Cu 3P(Cu 为+1价)，反应方程式如下(未配平)。若反应中被氧化的P 4的物质的量为1 mol ，则反应消耗的CuSO 4的物质的量为________。

P 4+CuSO 4+H 2O ▵̲Cu 3P +H 3PO 4+H 2SO 4(未配平)

4. 二硫化钨(WS 2,WS 2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FeWO 4，还含少量Al 2O 3)制备二硫化钨的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

(1)W元素在周期表中位于第六周期ⅥB族，则W元素的原子序数是________。

(2)操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有________。

(3)已知FeWO4中铁元素显+3价，则W元素的化合价为________。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)。结合所学知识解释其原因：________。

(6)已知常温下，K sp(CaWO4)=1×10−10，浓度为x mol/L的Na2WO4溶液与

1×10−4mol/L的CaCl2溶液按体积比4∶1混合，产生CaWO4沉淀，则x的取值范围为________。

(7)已知生成二硫化钨的化学方程式为2(NH

)2WS4+3O2=高温2WS2+4NH3+

4

2S+2SO2+2H2O，若生成62克WS2，则反应所转移的电子数目为________。5.炼铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿等。目前主要采用以下流程测定铁矿石

中铁元素的含量，流程分为两个环节：铁矿石预处理和重铬酸钾滴定。

滴定过程：向预处理结束的溶液中加入适量蒸馏水和硫酸−磷酸混合酸，滴加数滴二苯胺磺酸钠，用重铬酸钾标准溶液滴定，记录终点体积V。

已知：▵.钨酸钠(Na2WO4)可用作指示剂，若钨由+6价变为+5价，则溶液变为蓝色。

▵.Sn2+和Ti3+均具有还原性。

▵.氧化性顺序为Cr2O72−>Fe3+>WO42−。

▵.二苯胺磺酸钠可用作氧化还原指示剂，本身无色，被氧化后呈现紫红色。