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我国是世界上最大的钨储藏国,金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器,有“光明使者”的美誉;现以白钨矿(主要成分为CaWO4,还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨,工业流程如下:
已知:①钨***很弱,难溶于水;
②完全沉淀离子的pH值:SiO为8,WO为5;
③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。
回答下列问题:
(1)工业上生产纯碱常先制得碳***,此法叫“联碱法”,为我国化工专家侯德榜创立,即向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,最终生成碳***晶体和*化铵溶液,写出该化学反应方程式:_____________________________。
(2)流程中白钨矿CaWO4和纯碱发生的化学反应方程式是:__________________________________。
(3)滤渣B的主要成分是________(写化学式)。调节pH可选用的试剂是________(填选项)。
A.氨水 B.盐*
C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液
(4)检验沉淀C是否洗涤干净的*作是_____________________________。
(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用*气作还原剂的原因是____________________________________________。
【回答】
* (1)NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl
(2)CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑
(3)H2SiO3 B
(4)取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1~2滴稀**,再滴加1~2滴AgNO3溶液,若无白*沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白*沉淀则表明沉淀未洗净
(5)如果用碳做还原剂,过量的碳混杂在金属中难以除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,若用*气作还原剂,就可避免该问题
解析 白钨矿的主要成分是CaWO4,含有SiO2、Fe2O3等杂质,白钨矿与碳**在1000 ℃温度下反应,SiO2与Na2CO3会反应生成Na2SiO3,Fe2O3不反应,得到的混合物用水浸取,过滤后的滤液经过系列*作得到WO3,说明Na2CO3与CaWO4反应生成Na2WO4,则滤渣A为Fe2O3等,滤液中含有Na2SiO3、Na2WO4,再调节pH为8,使SiO转化为H2SiO3沉淀过滤除去,母液中含有Na2WO4,向其中加入盐*得到沉淀C为H2WO4,沉淀C灼烧产生WO3和水,再还原WO3得到钨。
(1)向饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱*,然后通入CO2气体,发生反应:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl,将两个反应方程式叠加,可得总反应方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)CaWO4与纯碱在高温下反应生成Na2WO4、CaO与CO2,反应方程式为:CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑。
(3)滤渣B的主要成分为H2SiO3,调节溶液pH,溶液中的SiO与H+反应产生H2SiO3沉淀过滤除去,所以应加入盐*,选项B合理。
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:综合题
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