Question

【題目】金屬鉬(Mo)在工業(yè)和國防建設(shè)中有重要的作用。鉬的常見化合價(jià)為+4、+5、+6。由鉬精礦(主要成分是MoS2)制備單質(zhì)鉬和鉬酸鈉晶體()，部分流程如下圖所示：

已知：鉬酸微溶于水，可溶于堿溶液。

回答下列問題：

(1)鉬精礦在空氣中焙燒時(shí)，發(fā)生的主要方程式為_______________________。

(2)鉬精礦焙燒時(shí)排放的尾氣對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生危害，請(qǐng)你提出一種實(shí)驗(yàn)室除去該尾氣的方法________________________。

(3)操作2的名稱為_____________________ 、過濾、洗滌、干燥。

(4)實(shí)驗(yàn)室由鉬酸經(jīng)高溫制MoO3，所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是_________。

(5)操作1中，加入碳酸鈉溶液充分反應(yīng)后，堿浸液中c()=0.80 molL1、c()=0.05 molL1，在結(jié)晶前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的。當(dāng)BaMoO4開始沉淀時(shí)，SO42的去除率是_________。[Ksp(BaSO4)=1.11010、Ksp(BaMoO4)=4.0 108，溶液體積變化可忽略不計(jì)。]

(6)焙燒鉬精礦所用裝置是多層焙燒爐，下圖為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)()。

①x=___________。

②焙燒爐中也會(huì)發(fā)生MoS2與MoO3反應(yīng)生成MoO2和SO2，還原劑為_________。若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mole－，則消耗的還原劑的物質(zhì)的量為______________。

Answer 1

【答案】2MoS2+7O2 2MoO3+4 SO2 可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收等其他合理答案 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 坩堝 95.6% 64 MoS2 0.25mol

【解析】

鉬精礦(主要成分是MoS2)在空氣中焙燒時(shí)生成MoO3和SO2，SO2會(huì)污染環(huán)境，粗產(chǎn)品MoO3在碳酸鈉溶液中反應(yīng)生成，經(jīng)過一系列操作得到鉬酸鈉晶體()，溶液加入足量鹽酸生成鉬酸，鉬酸高溫分解得到MoO3，MoO3與氫氣在高溫下反應(yīng)生成Mo。

(1)鉬精礦在空氣中焙燒時(shí)生成MoO3和SO2，發(fā)生的主要方程式為2MoS2+7O2 2MoO3+4 SO2；故答案為：2MoS2+7O2 2MoO3+4 SO2。

(2)鉬精礦焙燒時(shí)排放的尾氣對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生危害，主要是二氧化硫會(huì)污染環(huán)境，一種實(shí)驗(yàn)室除去該尾氣的方法是可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收；故答案為：可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收等(其他合理答案)。

(3)操作2是從溶液變?yōu)榫�體，因此名稱為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

(4)實(shí)驗(yàn)室由鉬酸經(jīng)高溫煅燒制的MoO3，所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是坩堝；故答案為：坩堝。

(5)操作1中，加入碳酸鈉溶液充分反應(yīng)后，堿浸液中c()=0.80 molL1、c()=0.05 molL1，在結(jié)晶前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的。當(dāng)BaMoO4開始沉淀時(shí)，Ksp(BaMoO4)=4.0×108=0.80×c(Ba2+)，此時(shí)鋇離子濃度為c(Ba2+)=5.0×108 molL1，則根據(jù)Ksp(BaSO4)=1.1×1010=5.0×108×c()，此時(shí)硫酸根濃度為c()=2.2×103 molL1，的去除率是；故答案為：95.6%。

(6)①由圖中信息可知，6層中存在的固體物質(zhì)分別為MoS2、MoO3、MoO2，圖像分析MoS2、MoO3的物質(zhì)的量百分比均為18%，根據(jù)Mo元素守恒，則MoO2的物質(zhì)的量百分比為64%；故答案為：64%。

②焙燒爐中也會(huì)發(fā)生MoS2與MoO3反應(yīng)生成MoO2和SO2，反應(yīng)為MoS2 + 6MoO3 7MoO2 + 2SO2，MoS2中S化合價(jià)升高，MoO3中Mo化合價(jià)降低，1mol MoS2反應(yīng)轉(zhuǎn)移12mol電子，因此還原劑為MoS2。若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mole－，則消耗的還原劑的物質(zhì)的量為；故答案為：0.25mol。