Question

（本題16分）鉬酸鈉晶體(Na₂MoO₄·2H₂O)是無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑，由鉬精礦（主要成分是MoS₂，含少量PbS等）制備鉬酸鈉晶體的部分流程如下：
（1）焙燒的過程中采用的是“逆流焙燒”的措施，則該措施的優(yōu)點是：①_______________
②____________________________
（2）寫出焙燒時生成MoO₃的化學方程式為：______________________________________
（3）寫出“堿浸”反應的離子方程式：　 　　　　　　　　　　
（4）重結(jié)晶得到的母液可以在下次重結(jié)晶時重復使用，但達到一定次數(shù)后必須凈化處理，原因是　 　　　　　　　　　　。
（5）下圖是碳鋼在3種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實驗結(jié)果：

①碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率隨酸的濃度變化有明顯差異，其原因可能是　 　　________________。
②空氣中鉬酸鹽對碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO₄—Fe₂O₃保護膜。
密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼管道緩蝕，除需加入鉬酸鹽外還需加入NaNO₂。則NaNO₂的作用是　　　_________________________________________。
③若緩釋劑鉬酸鈉—月桂酸肌氨酸總濃度為300mg·L^－1，則緩蝕效果最好時鉬酸鈉的物質(zhì)的量濃度為　　　 　　
（6）鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應為：xLi + nMoS₂Li_x(MoS₂)_n。則電池放電時的正極反應式是：___________________________________。

Answer 1

（1）①增長鉬精礦與空氣接觸的時間，使其充分反應，提高原料的利用率 （1分）
②實現(xiàn)熱量交換，節(jié)約能源 （1分）
（2）2MoS₂  + 7O₂ = 2MoO₃ +4 SO₂（高溫）（2分）
（3）MoO₃＋CO₃^2－= MoO₄^2－＋CO₂↑ （2分）
（4）多次使用后母液中雜質(zhì)的濃度增大，再次重結(jié)晶時會析出雜質(zhì)影響產(chǎn)品純度（2分）
（5）①Cl^－有利于碳鋼的腐蝕，SO₄^2－不利于碳鋼的腐蝕，使得鋼鐵在鹽酸中的腐蝕速率明顯快于硫酸；（1分）      
硫酸溶液隨著濃度的增大，氧比性增強，會使鋼鐵鈍化，腐蝕速率減慢 （1分）
②替代空氣中氧氣起氧化劑作用 （2分）   
③7.28×l0^－4mol·L^－1（2分）
（6）nMoS₂ + xLi⁺ + xe^- = Li_x(MoS₂)_n (2分)

試題分析：要弄懂原料及制備的產(chǎn)品，流程的第一步盡可能看懂。
（1）審題“逆流焙燒”在課本找到類似的是冷凝管中水流與氣流的方向是相對，為的是冷卻效果更好，由此可知，“逆流焙燒”當然也為了增加接觸時間，提高原料利率；接觸時間長，熱量交換也更充分，能節(jié)約能源。
（2）先寫出MoS₂  + O₂ = MoO₃ +    這一部分，可推斷出另一產(chǎn)物為二氧化硫，利用氧化還原反應得失電子守恒和原子守恒配平。
（3）首先找到“堿浸”在流程圖中的位置，注意，箭頭指入的是加入的試劑，而指出的是產(chǎn)物，即加入Na₂CO₃，出來了CO₂，還有MoO₄^2－應從最后產(chǎn)物中獲取信息，即MoO₃＋CO₃^2－= MoO₄^2－＋CO₂↑
（4）重結(jié)晶的目的是提純產(chǎn)品，母液當然含有一定量的產(chǎn)品，也含有一定量的雜質(zhì)，所以到一定程度時，要進行凈化，因為里面的雜質(zhì)含量高了。
（5）①此題一定要看懂圖中橫坐標與縱坐標所表示的是什么量，由圖中可知，相同的酸度下，腐蝕速率不一樣，可知是因為Cl^－與SO₄^2－的不同導致的；再有是Fe在濃硫酸或濃硝酸中會鈍化，所以，當酸度增大時，F(xiàn)e表面發(fā)生鈍化也會使腐蝕速率下降。
②亞硝酸鈉的作用，應從其性質(zhì)去想，一是氧化性，二是強堿弱酸鹽，在這里結(jié)合題目應用到其氧化性。
③由坐標圖中可讀出當鉬酸鈉—月桂酸肌氨酸濃度為150 mg/L、150mg/L時，腐蝕速率是最低的，鉬酸鈉的濃度由質(zhì)量濃度換算成物質(zhì)的量濃度即可，(150×10^-3g÷206g/mol)÷1L=7.28×l0^－4mol·L^－1
（6）放電時，正極應是發(fā)生還原反應的，從總反應式中找到發(fā)生還原反應的物質(zhì)為MoS₂，而被還原的產(chǎn)物為Li_x(MoS₂)_n，即nMoS₂+   e- +   =Li_x(MoS₂)_n,接下來是確定電子數(shù)和Li⁺的個數(shù)，根據(jù)電荷守恒，電子數(shù)與Li⁺的個數(shù)是相等的，電極反應式也就完成了。