题目内容
【题目】钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨酸盐（FeWO4、MnWO4），还含少量Si、As的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：
已知：
①滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。
②上述流程中，钨的化合价只有在最后一步发生改变。
③常温下钨酸难溶于水。
（1）请写出FeWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe2O3的化学方程式：______________________________________。
（2）上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后，溶液中的杂质阴离子为SiO32―、HAsO32―、HAsO42―等，则“净化”过程中，加入H2O2时发生反应的离子方程式为_________，滤渣Ⅱ的主要成分是______________。
（3）已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下Ca（OH）2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。
①T1_____T2（填“>”或“<”）T1时Ksp（CaWO4）=______________。
②将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为__________________________。
【答案】4FeWO4+O2+8NaOH
2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O H2O2+HAsO32―═HAsO42―+H2O MgSiO3 、 MgHAsO4 < 1×10-10 WO42―+Ca(OH)2=CaWO4+2OH―
【解析】
由流程可知，钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰，水浸时，氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠溶于水，故过滤后得到的滤液含钨酸钠，滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2，钨酸钠和浓硫酸反应生成钨酸和硫酸钠；加入过氧化氢，氧化+5价的钨为+6价，加入氯化镁，生成难溶于水的MgSiO3、MgHAsO4，过滤，滤液为钨酸钠，酸化，加热分解产生三氧化钨和水，用还原剂还原三氧化钨生成钨，据此分析解答。
（1）根据流程图可知钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，反应的方程式为4FeWO4+O2+8NaOH
2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；
（2）根据以上分析，加入H2O2的目的是将HAsO32-氧化成HAsO42-，离子方程式为H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O，滤液I中存在SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等离子，经过调解pH值后，加入氯化镁，Mg2+沉淀SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等离子，滤渣Ⅱ的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4；
（3）①根据图象可知，氢氧化钙和钨酸钙在钙离子浓度相同时，T1温度下阴离子浓度大于T2，说明T1时的溶度积大于T2，溶度积越大，则溶解度越大，所以T1时溶解度较大，由于“已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小”，则T1＜T2；T1时Ksp（CaWO4）=c（Ca2+）c（WO42-）=1×10-5×1×10-5=1×10-10；
②将钨酸钠溶液加入石灰乳，发生复分解反应，氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀，反应的离子方程式为WO42―+Ca(OH)2=CaWO4+2OH―。
【题目】金属Na、Mg、Al有广泛的应用。
（1）Al在元素周期表中的位置是__________________。
（2）金属镁可以用来生产金属铀（元素符号是U）：UF4+2Mg
U+2MgF2，该反应中，作为还原剂的物质是_________（填化学式，下同），被还原的物质是_________。
（3）为比较Na、Mg、Al的金属性，进行了如下实验（金属固体的表面积都相同）：
实验1 | 实验2 |
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钠与水反应剧烈，镁与水反应缓慢 | 镁与盐酸反应剧烈，铝与盐酸反应缓慢 |
由实验1和实验2得出的结论是：金属性_________>_________>_________（填元素符号），用原子结构理论解释：同周期元素从左到右，_________。
（4）把镁条（去除氧化膜）投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率v与时间t的关系如图所示，AB段速率增大的主要原因是__________________。
