Question

8．鉬酸鈉晶體（Na₂MoO₄•2H₂O）可用于制造生物堿、油墨、化肥、鉬紅顏料等，也可用于制造阻燃劑和無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑．如圖所示是利用鉬精礦（主要成分為MoS₂，含少量PbS等）為原料生產鉬酸鈉晶體的工藝流程圖．

請回答下列問題：
（1）Na₂MoO₄中Mo的化合價為+6
（2）“焙燒”時，有MoO₃生成，反應的化學方程式為2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，氧化產物是MoO₃、SO₂
（3）“堿浸”生成CO₂和另外一種物質，CO₂的電子式為，另外一種生成物的化學式為Na₂MoO₄
（4）若“除重金屬離子”時加入的沉淀劑為Na₂S，則廢渣的成分為PbS（填化學式）
（5）測得“除重金屬離子”中部分離子的濃度：c（MoO₄^2-）=0.40mol•L^-1，c（SO₄^2-）=0.04mol•L^-1．“結晶”前應先除去SO₄^2-，方法是加入Ba（OH）₂固體．假設加入Ba（OH）₂固體后溶液體積不變，當BaMoO₄開始沉淀時，去除的SO₄^2-的質量分數(shù)為97.3%．（保留小數(shù)點后一位數(shù)字）〔已知K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，K_sp（BaMoO₄）=4.0×10^-8〕
（6）在堿性條件下，將鉬精礦加入NaClO溶液中，也可以制備鉬酸鈉．該反應的離子方程式為MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 灼燒鉬精礦，MoS₂燃燒，反應方程式為2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，堿性條件下，MoO₃和Na₂CO₃溶液反應，反應方程式為MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑，然后向溶液中加入沉淀劑除去重金屬離子，溶液中的溶質為Na₂MoO₄，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，然后重結晶得到Na₂MoO₄.2H₂O，
（1）根據在化合物中正負化合價代數(shù)和為零計算；
（2）焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應的化學方程式為：2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，元素化合價升高的失去電子發(fā)生氧化反應得到氧化產物；
（3）二氧化碳使共價化合物，碳原子分別和氧原子形成兩個共價鍵，據此書寫電子式，堿性條件下，MoO₃和Na₂CO₃溶液反應生成二氧化碳和鉬酸鈉；
（4）除重金屬離子就是出去溶液中的Pb²⁺，生成硫化鉛；
（5）根據鉬酸鋇和硫酸鋇的溶度積計算出溶液中硫酸根離子的濃度，在再計算出SO₄^2-的去除率；
（6）用NaClO在堿性條件下氧化MoO₃，得到鉬酸鈉和NaCl和水，同時有SO₄^2-生成，據此可寫出離子反應方程式．

解答 解：（1）計算結晶水合物鉬鉬酸鈉中元素的化合價只計算Na₂MoO₄中鉬元素的化合價即可，鈉元素顯+1，氧元素顯-2，設鉬元素的化合價是x，根據在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，可知鉬酸鈉（Na₂MoO₄•2H₂O）中鉬元素的化合價：（+1）×2+x+（-2）×4=0，則x=+6，
故答案為：+6；
（2）焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應的化學方程式為：2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，元素化合價升高的失去電子發(fā)生氧化反應得到氧化產物，反應中Mo元素化合價+2價變化為+6價，硫元素化合價-1價變化為+4價，該反應中氧化產物是MoO₃、SO₂，
故答案為：2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂；MoO₃、SO₂；
（3）二氧化碳為共價化合物，分子中存在兩個碳氧雙鍵，二氧化碳正確的電子式為：，堿性條件下，MoO₃和Na₂CO₃溶液反應生成二氧化碳和鉬酸鈉，化學方程式為：MoO₃+Na₂CO₃=Na₂MoO₄+CO₂↑，另一種產物為Na₂MoO₄，
故答案為：；Na₂MoO₄；
（4）由鉬精礦的雜質為PbS可知，除重金屬離子就是出去溶液中的Pb²⁺，因此廢渣為PbS，
故答案為：PbS；
（5）BaMoO₄開始沉淀時，C（Ba²⁺）=$\frac{Ksp（BaMo{O}_{4}）}{c（Mo{O}_{4}）}$=$\frac{4.0×1{0}^{-8}}{0.40}$mol•L^-1=1.0×10^-7mol•L^-1，
故溶液中C（SO₄^2-）=$\frac{Ksp（BaS{O}_{4}）}{c（B{a}^{2+}）}$=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{1.1×1{0}^{-7}}$mol•L-1=1.1×10-3mol•L^-1，
故去除的SO₄^2-的質量分數(shù)為1-$\frac{1.1×1{0}^{-3}}{0.04}$×100%=1-2.75%≈97.3%，
故答案為：97.3；
（6）ClO^-作氧化劑，將MoS₂氧化成MoO₄^2-和SO₄^2-，用NaClO在堿性條件下氧化MoO₃，發(fā)生反應的離子方程式為：MnS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O，
故答案為：MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O．

點評 本題考查物質的制備以及物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用，為高考常見題型，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，題目主要涉及分離提純的方法、物質性質的分析應用等知識，題目難度中等．