Question

【題目】鉬酸鈉晶體（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃劑和無(wú)公害冷水系統(tǒng)的金屬抑制劑。如圖是利用鉬精礦（主要成分是MoS2，含少量PbS等）為原料生產(chǎn)鉬酸鈉晶體的工藝流程圖：

回答下列問(wèn)題：

（1）提高焙燒效率的方法有__。（寫出兩種）

（2）“焙燒”時(shí)MoS2轉(zhuǎn)化為MoO3，該反應(yīng)過(guò)程的氧化產(chǎn)物是__（寫化學(xué)式）。

（3）“堿浸”時(shí)含鉬化合物發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。鉬精礦在堿性條件下，加入NaClO溶液，也可以制備鉬酸鈉，同時(shí)有SO42-生成，該反應(yīng)的離子方程式為___。

（4）若“除重金屬離子”時(shí)加入的沉淀劑為Na2S，則廢渣成分的化學(xué)式為__。

（5）測(cè)得“除重金屬離子”中部分離子的濃度：c(MoO42-)=0.40mol/L，c(SO42-)=0.04mol/L。“結(jié)晶”前需先除去SO42-，方法是加入Ba(OH)2固體。假設(shè)加入Ba(OH)2固體后溶液體積不變，當(dāng)SO42-完全沉淀（c(SO42-)≤1.0×10-5mol/L）時(shí)，BaMoO4是否會(huì)析出？__。（請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明）[已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]

（6）“重結(jié)晶”過(guò)程的具體操作是：__。

Answer 1

【答案】①粉碎固體顆粒；②空氣大大過(guò)量 MoO3、SO2 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O PbS 當(dāng)c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)= ==1.1×10-5mol/L，c(Ba2+)×c(MoO42-)=1.1×10-5×0.40=4.4×10-6＞4.0×10-8，所以會(huì)析出BaMoO4沉淀 “結(jié)晶”得到的粗品溶解得到溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥

【解析】

據(jù)題分析工藝流程圖：鉬精礦經(jīng)焙燒轉(zhuǎn)化為MoO3，再用Na2CO3溶液處理得到Na2MoO4，用沉淀劑將重金屬沉淀，過(guò)濾后所得濾液經(jīng)處理進(jìn)行結(jié)晶、重結(jié)晶等過(guò)程最終獲得產(chǎn)品。

(1)可采取將鉬精礦粉碎或通入過(guò)量的空氣提高焙燒效率；

答案為：①粉碎固體顆粒，②空氣大大過(guò)量；

(2)MoS2中Mo和S的化合價(jià)分別為+4、-2，“焙燒”時(shí)MoS2轉(zhuǎn)化為MoO3和SO2，Mo和S的化合價(jià)均升高，所以，該反應(yīng)過(guò)程的氧化產(chǎn)物是MoO3和SO2；

答案為：MoO3、SO2；

(3)根據(jù)題意分析可知，“堿浸”時(shí)MoO3和Na2CO3反應(yīng)生成Na2MoO4，所以，該化學(xué)方程式為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；MoS2在堿性條件下，加入NaClO溶液，也生成鉬酸鈉，同時(shí)有SO42-生成，Mo和S被氧化，則Cl應(yīng)被還原成Cl-，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒，可寫出該反應(yīng)的離子方程式：MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O；

答案為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O；

(4)若“除重金屬離子”時(shí)加入的沉淀劑為Na2S，則有反應(yīng)：Pb2+ + S2- = PbS↓，所以廢渣成分為PbS；

答案為：PbS；

(5)當(dāng)c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)= ==1.1×10-5(mol/L)，c(Ba2+)×c(MoO42-)=1.1×10-5×0.40=4.4×10-6＞4.0×10-8，所以會(huì)析出BaMoO4沉淀；

答案為：當(dāng)c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)= ==1.1×10-5mol/L，c(Ba2+)×c(MoO42-)=1.1×10-5×0.40=4.4×10-6＞4.0×10-8，所以會(huì)析出BaMoO4沉淀；

(6)“重結(jié)晶”過(guò)程的具體操作是：為除去“結(jié)晶”得到的粗品中的可溶性雜質(zhì)，可將粗品溶解得到溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥；

答案為：“結(jié)晶”得到的粗品溶解得到溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥。