[题目]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.Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38.Ksp [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 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】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，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38，Ksp [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=a kJ·mol－1

WO3(s)=WO3(g) ΔH=b kJ·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__________；

（6）钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为NaxWO3，其中0<x<1，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WO2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：___________。

【答案】Fe2O3 Cl2 2MnWO4+2Na2CO3+O22Na2WO4+2MnO2+2CO2 1:4 WO3(g)+3H2(g)=W(s)+3H2O(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1 3.0 通入HCl气体，在HCl气氛中加热 WO42-+xe-=WO3x-+O2-

【解析】

紧扣工业流程中物质种类的变化、核心元素化合价的变化，判断物质成分，并书写化学方程式；根据盖斯定律，由已知热化学方程式可求目标热化学方程式；利用溶度积常数计算离子完全沉淀时的pH；从平衡移动原理考虑抑制水解的措施；根据电解原理写电极反应式。

(1)据“已知I”和化学式H2WO4、WO3知，黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中Fe、Mn元素均为+2价，在步骤①中分别被空气氧化为Fe2O3、MnO2，即“滤渣1”有MnO2和Fe2O3。“滤渣1”与浓盐酸共热时，MnO2与HCl反应生成Cl2，另有浓盐酸挥发出HCl和水蒸气。

(2)从步骤③看，“滤液1”中含有Na2WO4。步骤①MnWO4中Mn被O2氧化为MnO2、WO42－与Na2CO3生成Na2WO4并放出CO2，由此写出方程式为2MnWO4+2Na2CO3+O22Na2WO4+2MnO2+2CO2 。FeWO4被O2氧化为Fe2O3，据化合价升降数相等，得氧化剂（O2）与还原剂（FeWO4）的物质的量之比为1:4。

(3)据盖斯定律，将两个已知热化学方程式相减，消去WO3(s)可得目标热化学方程式WO3(g)+3H2(g)=W(s)+3H2O(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1 。

(4)步骤⑥所得溶液中溶质有MnCl2、FeCl3，步骤⑦调节pH使Fe3+完全沉淀而Mn2+不沉淀。当c(Fe3+)=1.0×10－5mol·L－1时，由Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38 得c(OH-)=1.0×10－11mol·L－1，进而c(H+)=1.0×10－3mol·L－1，pH=3。

(5)步骤⑧要从MnCl2溶液中获得MnCl2固体，为抑制Mn2+水解，必须通入HCl气体、并在HCl气氛中加热。

(6)NaxWO3中阴离子为WO3x-，熔融的Na2WO4和WO2混合物中有Na+、WO42－、W4+、O2－。WO42－在电解池阴极得电子生成WO3x-，电极反应为WO42-+xe-=WO3x-+O2- 。

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