Question

【題目】鎢是重要的戰略物資，2016年我國江西省發現超大型鎢礦，再次刷新鎢礦儲量的世界紀錄。由鎢鐵礦（主要成分是，還含有少量）制取鎢的工業流程如下（已知：常溫下，鎢酸難溶于水）。

請回答下列有關問題：

（1）浸取后進行的分離操作的名稱是________。

（2）濾渣的主要成分是________（填化學式），寫出生成該物質的離子方程式________。

（3）已知中鐵元素的化合價為+2價，在熔融過程中發生反應的化學方程式為________。

（4）在溶液中加入鹽酸時，為了防止局部酸度過大，應采取的措施是________。

（5）如圖為在常溫下的沉淀溶解平衡曲線，若將的溶液與的溶液按體積比2:1混合，要產生沉淀，則________。（忽略溶液體積變化）

（6）用碳化鎢作陽極，不銹鋼作陰極，溶液作電解液，通過電解可以回收鎢，電解后陽極上析出鎢酸并放出，則陽極反應式為________；若在標準狀況下放出，則陽極增重的質量為________。

Answer 1

【答案】過濾 分次緩慢加入鹽酸， 并不斷攪拌 40.5

【解析】

由流程可知，鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應生成氧化鐵和鎢酸鈉，Al2O3和氫氧化鈉反應生成NaAlO2和水，水浸時，氧化鐵不溶于水，鎢酸鈉溶于水，故過濾后得到的濾液含鎢酸鈉和NaAlO2，濾渣的主要成份是Fe2O3，濾液中通入CO2后與NaAlO2反應生成Al(OH)3沉淀和碳酸氫鈉，經過操作Ⅰ得到鎢酸鈉溶液和濾渣Ⅰ，故操作Ⅰ是過濾，濾液再和濃鹽酸反應生成鎢酸和氯化鈉；加熱鎢酸分解產生三氧化鎢和水，用還原劑還原三氧化鎢生成鎢，據此再進行解題。

（1）由分析可知，浸取后進行的分離得到Fe2O3和溶液，故該分離操作的名稱是過濾，故答案為：過濾；

（2）經過分析，通入CO2主要發生反應為：NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3，故濾渣的主要成分是Al(OH)3，生成該物質的離子方程式，故答案為：Al(OH)3；；

（3）根據流程圖可知，FeWO4在熔融過程中得反應物是FeWO4、NaOH和O2，生成物有Na2WO4、Fe2O3等，加上FeWO4中鐵元素的化合價為+2價，故該反應為氧化還原反應，故發生反應的化學方程式為：，故答案為：；

（4）在Na2WO4溶液中加入鹽酸時，為了防止局部酸度過大，就是讓Na2WO4和鹽酸能夠及時完全反應，故應采取的措施是分次緩慢加入鹽酸， 并不斷攪拌，故答案為：分次緩慢加入鹽酸， 并不斷攪拌；

（5）從CaWO4在常溫下的沉淀溶解平衡曲線可知，，若將的Na2WO4溶液與1×10-4mol/L的CaCl2溶液按體積比2:1混合后溶液中c(Ca2+)=，要產生CaWO4沉淀則c(Ca2+)c()≥，即，解得，故答案為：；

（6）作陽極， 陽極發生氧化反應，且在陽極上析出鎢酸并放出， 故陽極反應式為：，標準狀況下生成，參與反應的 為， 陽極由 轉化為， 增重的質量為： ，故答案為：；40.5。