Question

【題目】鉬酸鈉（Na2MoO4）是一種冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑，工業(yè)上利用鉬精礦（主要成分為MoS2）制備金屬鉬和鉬酸鈉晶體的流程如下圖所示。

回答下列問(wèn)題：

(1)如果在空氣中焙燒1mol MoS2時(shí)，S轉(zhuǎn)移12mol電子，則MoS2中鉬元素的化合價(jià)為_________；焙燒的產(chǎn)物除MoO3外的另一種是_________，產(chǎn)生的尾氣對(duì)環(huán)境的主要危害是____________________________。

(2)若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作2，則從鉬酸鈉溶液中得到鉬酸鈉晶體的操作步驟是____________________，過(guò)濾、洗滌、干燥。

(3)鉬精礦中MoS2含量的測(cè)定：取鉬精礦16g，經(jīng)在空氣中焙燒、操作1、操作2得到鉬酸鈉晶體（Na2MoO4·2H2O）12.1g，鉬精礦中MoS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________________。（已知MoS2的相對(duì)分子質(zhì)量為160，Na2MoO4·2H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為242）。

(4)操作3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________。

(5)用鎳、鉬作電極電解濃NaOH溶液制備鉬酸鈉（Na2MoO4）的裝置如圖甲所示。b電極的材料為_______（填“鎳”或“鉬”），其電極反應(yīng)式為_________________________________________________。

(6)某溫度下，BaMoO4在水中的沉淀溶解平衡曲線(xiàn)如圖乙所示，該溫度下BaMoO4的Ksp為____________。

Answer 1

【答案】+4 SO2 形成酸雨 加熱濃縮（或蒸發(fā)濃縮）、冷卻結(jié)晶 50％ MoS2 + 6OH－ + 9ClO－ =MoO42— + 2SO42— + 9Cl— + 3H2O 鉬 Mo － 6e－ + 8OH— = MoO42— + 4H2O 4×10－8

【解析】

灼燒鉬精礦，MoS2燃燒，反應(yīng)方程式為2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2，堿性條件下，MoO3和NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)方程式為MoO3+2OH－=MoO42－+H2O，操作1是過(guò)濾，溶液中的溶質(zhì)為Na2MoO4，操作2是將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后重結(jié)晶得到Na2MoO4.2H2O；鉬精礦，堿溶并用NaClO氧化，操作3，過(guò)濾也得到Na2MoO4與足量硫酸反應(yīng)生成鉬酸，高溫灼燒鉬酸生成MoO3，氫氣還原MoO3得到Mo。

（1）如果在空氣中焙燒1mol MoS2時(shí)，S轉(zhuǎn)移12mol電子，根據(jù)電子守恒：(+4-x)×2=12，x=-2,則MoS2中硫元素為-2價(jià)，鉬元素的化合價(jià)為+4；焙燒的產(chǎn)物除MoO3外的另一種是SO2，產(chǎn)生的尾氣對(duì)環(huán)境的主要危害是形成酸雨。故答案為：+4；SO2；形成酸雨；

（2）在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作2，從鉬酸鈉溶液中得到鉬酸鈉晶體的操作步驟是加熱濃縮（或蒸發(fā)濃縮）、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥。故答案為：加熱濃縮（或蒸發(fā)濃縮）、冷卻結(jié)晶；

（3）由關(guān)系式

160:16ω=242:12.1g，ω=0.5，鉬精礦中MoS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％。故答案為：50％；

（4）操作3在堿性條件下，NaClO將MoS2 氧化生成MoO42— 和SO42—，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MoS2 + 6OH－ + 9ClO－ =MoO42— + 2SO42— + 9Cl— + 3H2O。故答案為：MoS2 + 6OH－ + 9ClO－ =MoO42— + 2SO42— + 9Cl— + 3H2O；

（5）b與電源正極相連，為陽(yáng)極，b電極的材料為鉬發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Mo － 6e－ + 8OH— = MoO42— + 4H2O。故答案為：鉬；Mo － 6e－ + 8OH— = MoO42— + 4H2O；

（6）由圖乙：某溫度下，BaMoO4的Ksp為c(Ba2＋)c(MoO42－)==2×10－4×2×10－4= 4×10－8。故答案為：4×10－8。