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中國是世界上最大的鎢儲藏國,超細鎢粉是生產(chǎn)硬質(zhì)合金所必須的原料,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所示:

已知:①“濾渣1”的主要成分是Fe2O3、MnO2。
②上述流程中,鎢的化合價只有在最后一步發(fā)生改變。
③常溫下鎢酸難溶于水。
回答下列問題:
(1)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鎢元素的化合價為+6,請寫出FeWO4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
高溫
4Na2WO4+2Fe2O3+4H2O
4FeWO4+O2+8NaOH
高溫
4Na2WO4+2Fe2O3+4H2O
。
(2)從中制備出黃鎢(WO3)后,工業(yè)上可以采用鋁熱還原法生產(chǎn)鎢鐵合金,已知:
①WO3(s)+2Al(s)═W(s)+Al2O3(s)△H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)═9Fe(s)+4Al2O3(s)△H2
則四氧化三鐵與鎢反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
3Fe3O4(s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)△H3=△H2-4△H1
3Fe3O4(s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)△H3=△H2-4△H1
(反應(yīng)熱寫為△H2并用含△H1、△H2的代數(shù)式表示),在反應(yīng)②中若有0.3molFe3O4參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
2.4
2.4
mol。
(3)工業(yè)上也可以用H2逐級還原:WO3→WO290→WO272→WO2→W,總反應(yīng)為3H2(g)+WO3(s)?W(s)+3H2O(g)△H,實驗測得一定條件下,平衡時H2的體積分數(shù)曲線如圖所示:

①由圖可知,a點處反應(yīng)將向
(填“左”或“右”)進行。
②如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中達到平衡,下列說法正確的是
BC
BC
(填字母)。
A.v消耗(H2)=v生成(H2O)時,一定達到平衡狀態(tài)
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,一定達到平衡狀態(tài)
C.容器內(nèi)氣體的密度不變時,一定達到平衡狀態(tài)
D.容器內(nèi)壓強不變時,一定達到平衡狀態(tài)
③由圖可知900K時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
27
27
。
④已知在高溫下,氧化鎢會與水蒸氣反應(yīng)生成一種揮發(fā)性極強的水鎢化合物WO2(OH)2,因此在反應(yīng)中要適當加快氫氣的流速,原因是
可快速帶走水蒸氣,提高鎢的產(chǎn)率
可快速帶走水蒸氣,提高鎢的產(chǎn)率
。

【答案】4FeWO4+O2+8NaOH
高溫
4Na2WO4+2Fe2O3+4H2O;3Fe3O4(s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)△H3=△H2-4△H1;2.4;右;BC;27;可快速帶走水蒸氣,提高鎢的產(chǎn)率
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.9
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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