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    1．钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，钨在自然界主要以钨（VI） 酸盐的形式存在．有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业冶炼钨流程如下：

    已知：
    ①钨酸酸性很弱，难溶于水
    ②完全沉淀离子的pH值：SiO32-为8，WO42-为5
    ③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨
    （1）74W在周期表的位置是第六周期．
    （2）CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是CaWO4+Na2CO3$\frac{\underline{\;1000℃\;}}{\;}$Na2WO4+CaO+CO2↑．
    （3）滤渣B的主要成分是（写化学式）H2SiO3．调节pH可选用的试剂是：C（填写字母序号）．
    A．氨水    B．氢氧化钠溶液   C．盐酸   D．碳酸钠溶液
    （4）母液中加入盐酸的离子方程式为WO42-+2H+=H2WO4↓．检验沉淀C是否洗涤干净的操作是取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若无白色沉淀
    生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净．
    （5）为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是碳或氢气都可置换出钨，但碳为固体，难以分离，且碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨．
    （6）将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙，已知温度为T时Ksp（CaWO4）=1×10-10，
    Ksp[Ca（OH）2]=4×10-7，当溶液中WO42-恰好沉淀完全（离子浓度等于10-5mol/L）时，溶液中$\frac{c（W{O}_{4}^{2-}）}{c（O{H}^{-}）}$=5×10-5．

    分析 白钨矿的主要成分是CaWO4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，白钨矿与碳酸钠在1000℃温度下反应，二氧化硅与碳酸钠会反应生成硅酸钠，氧化铁不反应，得到的混合物用水浸取，过滤后的滤液经过系列操作得到WO3，说明碳酸钠与CaWO4反应生成Na2WO4，则滤渣A为氧化铁等，滤液中含有Na2SiO3、Na2WO4，再调节pH在5～8之间，使硅酸根转化为H2SiO3沉淀过滤除去，母液中含有Na2WO4，再加入盐酸得到沉淀C为H2WO4，灼烧产生三氧化钨和水，再还原得到钨．
    （1）根据每周期容纳元素种数判断元素所在周期；
    （2）CaWO4与纯碱反应生成Na2WO4、CaO与二氧化碳；
    （3）滤渣B为硅酸，调节溶液pH使硅酸根转化为H2SiO3沉淀过滤除去，应加入酸；
    （4）母液中Na2WO4与盐酸得到H2WO4沉淀与氯化钠；检验沉淀C的表面会附着NaCl，用硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子判断；
    （5）碳或氢气都可置换出钨，但碳为固体，难以分离，且碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨，
    （6）根据Ksp（CaWO4）=c（Ca2+）×c（WO4-）计算c（Ca2+），再根据Ksp[Ca（OH）2]=c（Ca2+）×c2（OH-）计算c（OH-），进而计算溶液中$\frac{c（W{O}_{4}^{2-}）}{c（O{H}^{-}）}$．

    解答 解：白钨矿的主要成分是CaWO4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，白钨矿与碳酸钠在1000℃温度下反应，二氧化硅与碳酸钠会反应生成硅酸钠，氧化铁不反应，得到的混合物用水浸取，过滤后的滤液经过系列操作得到WO3，说明碳酸钠与CaWO4反应生成Na2WO4，则滤渣A为氧化铁等，滤液中含有Na2SiO3、Na2WO4，再调节pH在5～8之间，使硅酸根转化为H2SiO3沉淀过滤除去，母液中含有Na2WO4，再加入盐酸得到沉淀C为H2WO4，灼烧产生三氧化钨和水，再还原得到钨．
    （1）由74-2-8-8-18-32=6，可钨处于第六周期，
    故答案为：六；
    （2）CaWO4与纯碱反应生成Na2WO4、CaO与二氧化碳，反应方程式为：CaWO4+Na2CO3$\frac{\underline{\;1000℃\;}}{\;}$Na2WO4+CaO+CO2↑，
    故答案为：CaWO4+Na2CO3$\frac{\underline{\;1000℃\;}}{\;}$Na2WO4+CaO+CO2↑；
    （3）滤渣B的主要成分为H2SiO3，调节溶液pH使硅酸根转化为H2SiO3沉淀过滤除去，应加入盐酸，
    故答案为：H2SiO3；C；
    （4）母液中Na2WO4与盐酸得到H2WO4沉淀与氯化钠，反应离子方程式为：WO42-+2H+=H2WO4↓；检验沉淀C是否洗涤干净的操作是：取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若无白色沉淀
    生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净，
    故答案为：WO42-+2H+=H2WO4↓；取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净；
    （5）如果用碳做还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，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，用氢气作还原剂可避免产生以上问题，
    故答案为：碳或氢气都可置换出钨，但碳为固体，难以分离，且碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨；
    （6）当溶液中WO42-恰好沉淀完全，其离子浓度等于10-5mol/L，根据Ksp（CaWO4）=c（Ca2+）×c（WO4-）=1×10-10，则溶液中c（Ca2+）=1×10-5mol/L，再根据Ksp[Ca（OH）2]=c（Ca2+）×c2（OH-）=4×10-7，可知c（OH-）=0.2mol/L，则溶液中$\frac{c（W{O}_{4}^{2-}）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-5}}{0.2}$=5×10-5，
    故答案为：5×10-5．

    点评 本题属于化学工艺流程题目，涉及物质的分离提纯、对原理的分析评价、实验基本操作、溶度积有关计算等，关键是对工艺流程的理解，是对学生综合能力的考查，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．某实验小组欲制取氯酸钾，并测定其纯度．制取装置如图甲所示．请回答：

    （1）Ⅱ中玻璃管a的作用为平衡压强．
    （2）为了提高KOH的利用率，可将上述实验装置进行适当改进，其方法是在Ⅰ与Ⅱ之间连接盛有饱和食盐水的净化装置．
    （3）反应完毕经冷却后，Ⅱ的大试管中有大量KClO3晶体析出．图乙中符合该晶体溶解度曲线的是M（填编号字母）；要从Ⅱ的大试管中分离已析出晶体，下列仪器中不需要的是BDF（填仪器编号字母）．
    A．铁架台   B．长颈漏斗    C．烧杯    D．蒸发皿    E．玻璃棒    F．酒精灯
    （4）上述制得的晶体中含少量KClO、KCl杂质．
    已知：碱性条件下，ClO-有强氧化性，ClO3-很稳定；
         酸性条件下，ClO-、ClO3-都具有较强的氧化性．
    为测定KClO3的纯度，进行如下实验：
    步骤1：去上述晶体3.00g，溶于水配成100mL溶液．
    步骤2：取20.00mL溶液于锥形瓶中，调至pH=10，滴加双氧水至不再产生气泡，煮沸．
    步骤3：冷却后，加入足量KI溶液，再逐渐滴加入足量稀硫酸．
    发生反应：ClO3-+I-+H+→Cl++I2+H2O（未配平）
    步骤4：加入指示剂，用0.5000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液48.00mL，发生反应：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-．
    ①步骤2中用双氧水除去溶液中残留ClO-的离子方程式为ClO-+H2O2═H2O+Cl-+O2↑．
    ②该晶体中KClO3的质量分数为81.7%．
    ③若步骤2中未进行煮沸，则所测KClO3的质量分数偏高（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．在1L溶液中含有Fe（NO3）3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2mol/L和1.5mol/L，现向该溶液中加入39.2g铁粉使其充分反应．下列有关说法正确的是（　　）
    A．反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8mol
    B．反应后产生13.44L H2（标准状况）
    C．反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9mol
    D．由于氧化性Fe3+＞H+，故反应中先没有气体产生后产生气体

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
    A．25℃时，1LpH=13的Ba（OH）2溶液中含有的OH-数为0.2NA
    B．18gD2O中含有的质子数为9NA
    C．Fe在少量Cl2中燃烧生成0.5mol产物，转移的电子数为NA
    D．标准状况下，11.2LCCl4含有的分子数为0.5NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．已知热化学方程式：
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
    2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ•mol-1
    H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1
    据此判断下列说法正确的是（　　）
    A．CH3OH的燃烧热为1452kJ•mol-1
    B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H＞-571.6kJ•mol-1
    C．2CH3OH（l）+O2（g）═2CO2（g）+4H2（g）△H=-880.4kJ•mol-1
    D．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═H2O（l）+CH3COONa（aq）△H=-57.3kJ•mol-1

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．下面是自来水生产的流程示意图：

    （1）混凝剂除去杂质的过程③（填写序号）．
    ①只有物理变化        
    ②只有化学变化      
    ③既有物理变化也有化学变化
    FeSO4•7H2O是常用的混凝剂，在水体中最终生成Fe（OH）3（填“Fe（OH）2”或“Fe（OH）3”），请用离子方程式表示这一过程4Fe2++O2+10H2O=4Fe（OH）3+8H+．
    （2）要除去水体中含有的Ca2+、Mg2+．可选择生石灰和纯碱作沉淀剂，应向水体中先投放生石灰，后投放纯碱，理由是过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来．
    （3）次氯酸的强氧化性能杀死水体中的病菌，但不能直接用次氯酸为自来水消毒，这时因为次氯酸易分解，且毒性较大．已知：Cl2+H2O?HCl+HClO  K=4.5×10-6，使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合信息解释：使用Cl2为自来水消毒的理由：由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO．下列物质中，可以代替氯气用作自来水消毒剂的是①③（填写序号）．
    ①臭氧    ②酒精     ③K2FeO4    ④SO2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．某研究性学习小组对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验：
    操作过程实验现象
    将干燥纯净的CO2缓缓通过放有钠的已排尽空气的干燥玻璃管中，加热钠燃烧，火焰为黄色
    反应后冷却管壁附有黑色颗粒和白色物质
    （1）该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设：
    Ⅰ．白色物质可能是Na2O；
    Ⅱ．白色物质可能是Na2CO3
    Ⅲ．白色物质还可能是Na2O和Na2CO3混合物
    （2）为确定该白色物质的成分，该小组进行了如下实验：
    实验步骤实验现象
    ①少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加过量的CaC12溶液出现白色沉淀出现白色沉淀
    ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无明显现象
    ①通过对上述实验的分析，你认为上述三个假设中，Ⅱ成立．
    ②则钠在CO2中燃烧的化学方程式为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C．
    ③丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你认为是否合理并说出理由不正确，因为反应物中无H元素（或违背质量守恒定律）．
    （3）丁同学称取Na2O样品mg（假设只含有Na2O2杂质），请你与他合作从下面选用合适的仪器和试剂，设计一种可选用的实验仪器组合，填写下表以完成样品中Na2O含量的测定．可选用的试剂：

    a．浓硫酸   b．水   c．盐酸标准溶液   d．NaOH 标准溶液  e．酚酞  f．碱石灰  g．稀盐酸
    实验过程中发生反应的化学方程式实验所需仪器（用字母表示）实验所需试剂（用字表示）实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）
    （4）某学生设计了以下实验方案来测定该试样中Na2O的质量分数，其操作流程和实验数据如下：
    7.75gNa2O样品$\stackrel{在氧气中充分灼烧}{→}$固体$\stackrel{冷却}{→}$称量得固体9.35g．该Na2O产品中Na2O的质量分数为80%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．高氯酸钾广泛用于火箭及热电池等领域．实验室制取高氯酸钾的步骤为：
    称取一定质量的KCl、NaClO4，溶解后混合，经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到，有关物质溶解度与温度的关系如下表：
     温度
    溶解度
    化学式    		 0℃ 10℃ 20℃30℃ 40℃
     KClO4 0.76 1.06 1.68 2.56 3.73
     KCl28 31.2 34.2 37.2 40.1
     NaClO4 167 183 201 222245
    （1）写出实验室制取高氯酸钾的化学方程式NaClO4+KCl═KClO4↓+NaCl；用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是尽可能除去溶解度较大的杂质．
    （2）热电池是以熔盐作电解质，利用热源使其溶化而激活得一次储备电池．Li/FeS2热电池工作时，Li转变为硫化锂，FeS2转变为铁，该电池工作时，电池总反应为FeS2+4Li═Fe+2Li2S．
    （3）Fe和KClO4反应放出的热量能为熔融盐电池提供550-660℃的温度，使低熔点盐熔化导电，从而激活电池，其供热原理为：KClO4 （s）+4Fe（s）═KCl （s）+4FeO（s），△H＜0．
    ①600℃时FeO可部分分解生成Fe3O4，写出有关的化学方程式4FeO=Fe3O4+Fe．
    ②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物（假定只含氯化钾一种钾盐）于烧杯中，用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥，固体质量减少了0.43g，在固体中继续加入过量的稀硫酸，微热让其充分反应，固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液，经过滤、洗净、干燥，再在空气中充分灼烧得6.0 g棕色固体．求该加热材料反应前，铁和高氯酸钾的质量．（写出计算过程，结果保留2位有效数字）该加热材料反应前铁和高氯酸钾的质量分别为4.2g、0.80g．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．有机物A、B、C、D、E、F的转化关系如下：

    （1）化合物D中含氧官能团有酯基、醚键（填名称）．
    （2）鉴别化合物E和F最适宜的试剂是Na、Na2CO3、NaHCO3溶液．化合物D到E的反应类型是取代反应．
    （3）化合物A最多有14原子共平面．
    （4）写出B→C的离子方程式．
    （5）D的同分异构体很多，符合下列条件的同分异构体有3种．
    ①苯的衍生物且能使FeCl3溶液显紫色　②含有一个羧基　③分子中无甲基
    其中，在核磁共振氢谱中出现六组峰，且峰面积之比为2：2：2：2：1：1的有机物的结构简式是．

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