Question

7．鉬酸鈉晶體（Na₂MoO₄•2H₂O）是一種無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑．工業(yè)上利用鉬精礦（主要成分是不溶于水的MoS₂）制備鉬酸鈉的兩種途徑如圖所示：

（1）下列標(biāo)志中，應(yīng)貼在裝有NaClO容器上的是D．

NaClO的電子式是．
（2）途徑Ⅰ堿浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑．
（3）途徑Ⅱ氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O．
（4）鉬酸鈉常用鉬酸銨[（NH₄）₂MoO₄]和氫氧化鈉反應(yīng)來制取，若將該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與途徑Ⅰ所產(chǎn)生的尾氣一起通入水中，得到酸式鹽的化學(xué)式是NH₄HSO₃、NH₄HCO₃．
（5）鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑．常溫下，碳素鋼在三中不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖：

①要使碳素鋼的緩蝕效果最優(yōu)，鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比應(yīng)為1：1．
②當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí)，腐蝕速率幾乎為零，原因是常溫下濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使鐵鈍化．
（6）常溫下HClO的電離常數(shù)Ka=3.0×10^-8，濃度均為0.5molL^-1的NaClO和HClO的混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 利用鉬精礦（主要成分是MoS₂）制備鉬酸鈉有兩種途徑：途徑Ⅰ是先在空氣中灼燒生成MnO₃，同時(shí)得到對(duì)環(huán)境有污染的氣體SO₂，然后再用純堿溶液溶解MnO₃，即可得到鉬酸鈉溶液，最后結(jié)晶得到鉬酸鈉晶體；途徑Ⅱ是直接用NaClO溶液在堿性條件下氧化鉬精礦得到鉬酸鈉溶液，結(jié)晶后得到鉬酸鈉晶體；據(jù)此分析解答：
（1）NaClO是一種強(qiáng)氧化劑，是離子型化合物，含有Na⁺和ClO^-；
（2）途徑I堿浸時(shí)MoO₃和純堿溶液反應(yīng)生成鉬酸鈉，同時(shí)得到CO₂氣體，反應(yīng)方程式為MoO₃+Na₂CO₃=Na2MoO₄+CO₂↑；
（3）途徑Ⅱ用NaClO在堿性條件下氧化MoO₃，得到鉬酸鈉和NaCl和水，據(jù)此可寫出離子反應(yīng)方程式；
（4）四鉬酸銨[（NH₄）₂MoO₄]和氫氧化鈉反應(yīng)可生成NH₃，途徑Ⅰ中生成的氣體有CO₂和SO₂，將NH₃和CO₂或SO₂一起通入水中可生成碳酸鹽或亞硫酸鹽和水，反應(yīng)方程式為CO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂CO₃或NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，前者生成的鹽為正鹽，后者為酸式鹽；
（5）①根據(jù)圖象分析，在緩蝕劑中碳鋼的腐蝕速率速率最小，腐蝕效果最好，最好的腐蝕效果在中點(diǎn)處；
②濃硫酸有強(qiáng)氧化性，能使金屬表面形成致密的氧化膜保護(hù)層；
（6）常溫下HClO的電離常數(shù)Ka=3.0×10^-8，即HClO為極弱的酸，所以NaClO水解溶液呈堿性．

解答 解：利用鉬精礦（主要成分是MoS₂）制備鉬酸鈉有兩種途徑：途徑Ⅰ是先在空氣中灼燒生成MnO₃，同時(shí)得到對(duì)環(huán)境有污染的氣體SO₂，然后再用純堿溶液溶解MnO₃，即可得到鉬酸鈉溶液，最后結(jié)晶得到鉬酸鈉晶體；途徑Ⅱ是直接用NaClO溶液在堿性條件下氧化鉬精礦得到鉬酸鈉溶液，結(jié)晶后得到鉬酸鈉晶體；據(jù)此分析解答：
（1）NaClO是一種強(qiáng)氧化劑，所以貼在裝有NaClO容器上的是D，NaClO是離子化合物NaClO的電子式為，
故答案為：D；；
（2）途徑I堿浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MoO₃+CO₃^2-=MnO₄^2-+CO₂↑，
故答案為：MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑；
（3）途徑Ⅱ用NaClO在堿性條件下氧化MoO₃，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O，
故答案為：MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O；
（4）CO₂和NH₃一起通入水中生成的酸式鹽為碳酸氫銨，化學(xué)式為NH₄HCO₃，如果是SO₂氣體則生成酸式鹽為NH₄HSO₃，
故答案為：NH₄HSO₃；NH₄HCO₃；
（5）①根據(jù)圖示可知，當(dāng)鉬酸鈉、月桂酸肌氨酸濃度相等時(shí)，腐蝕速率最小，腐蝕效果最好，即濃度比為1：1，
故答案為：1：1；
②當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí)，腐蝕速率幾乎為零，原因是常溫下濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使鐵鈍化，起到防腐蝕作用，
故答案為：常溫下濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使鐵鈍化；
（6）常溫下HClO的電離常數(shù)Ka=3.0×10^-8，即HClO為極弱的酸，所以NaClO水解溶液呈堿性，所以在等濃度的NaClO和HClO的混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備鉬酸鈉晶體的工業(yè)制備方法，涉及利用化學(xué)用語分析反應(yīng)原理，解題關(guān)鍵是分析題中圖示，本題難度中等．