Question

（16分）白钨矿的主要成分是CaWO4 ，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业生产钨流程如下：

（完全沉淀离子的pH值：SiO32-为8，WO42-为5）

（1）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是____________。CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是_______________________________。

（2）滤渣A的主要成分是（写化学式）_____________，滤渣B的化学式是__________。

（3）调节pH可选用的试剂是：__________。

A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸

（4）母液中加入盐酸的离子方程式为________________________________________。

（5）白钨矿中CaWO4的质量分数为30%，576千克白钨矿理论上最多能生产钨_____kg。（已知钨酸钙的相对分子质量为288）

 

Answer 1

（1）增大接触面积，加快反应速率。（2分，每点1分）

CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑（3分，无↑不扣分，不写条件扣1分,分步写也可得分）

（2）Fe2O3 （多写Ca(OH)2不扣分） （2分） H2SiO3（2分）

（3）C （2分）

（4）WO42-+2H+=H2WO4↓（2分）

（5）110.4（3分，误差不大也可酌情给分）

【解析】

试题分析：第一步是白钨矿和纯碱在800oC条件下发生复分解反应生成Na2WO4和CaCO3，CaCO3分解生成CaO和CO2，另外白钨矿中还含有杂质二氧化硅、氧化铁等，二氧化硅与纯碱反应生成硅酸钠与二氧化碳，氧化铁不反应，故混合物的含有CaO、Na2WO4、Na2SiO3、Fe2O3；第二步水洗过滤后滤渣A为Fe2O3和少量的Ca(OH)2；第三步滤液呈碱性，为了除去Na2SiO3，用酸调节PH使Na2SiO3转化为滤渣B（H2SiO3）而除去；第四步母液继续用酸将Na2WO4转化为H2WO4；第五步，将H2WO4煅烧生成WO3，第六步WO3在高温条件下与H2反应制得纯W。

（1）白钨矿反应前进行粉碎，能增大反应物的接触面积，加快反应速率；白钨矿和纯碱在800oC条件下发生复分解反应生成Na2WO4和CaCO3，CaCO3分解生成CaO和CO2，故反应方程式为：CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑；（2）混合物通过水洗、过滤后杂质中氧化铁留在滤渣A中；用酸调节滤液的PH使Na2SiO3转化为H2SiO3留在滤渣B中；

（3）滤液呈碱性，为了除去Na2SiO3，只能用酸调节PH使Na2SiO3转化为滤渣H2SiO3而将其除去，故选C（盐酸）；（4）母液中加入盐酸，与Na2WO4反应，故离子方程式为：WO42-+2H+=H2WO4↓；（5）CaWO4中W的质量分数为：W%=，白钨矿中CaWO4的质量分数为30%，576千克白钨矿理论上最多能生产钨576 kg×63.9%×30%=110.4kg。

考点：考查金属资源的回收利用。