【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)可抑制金屬腐蝕。以鉬精礦(主要成分為MoS2,含少量雜質(zhì))為原料,制備鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下。

回答下列問(wèn)題

(1)完成下列反應(yīng):_____MoS2+ _____O2_____SO2+ _____MoO3

在焙燒爐中,空氣從爐底進(jìn)入礦石經(jīng)粉碎后從爐頂進(jìn)入,這樣處理的目的是__________________。

(2)濃氨水浸取粗產(chǎn)品獲得(NH4)2MoO4溶液,其化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________;該反應(yīng)說(shuō)明MoO3______(填“有”或“沒(méi)有”)酸性氧化物的性質(zhì)。

(3)常溫下,沉鉬階段所得廢液為(NH4)2SO4稀溶液。若(NH4)2SO4稀溶液的pH=a,則 =_______(用含a的代數(shù)式表示,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5),若將此稀溶液蒸發(fā)濃縮,_________(填“變大”“不變”或“變小”)。

(4)已知鉬酸鈉在一定溫度范圍內(nèi)的析出物質(zhì)及相應(yīng)物質(zhì)的溶解度如下表所示,獲得Na2MoO4·2H2O的操作為_____________

溫度(℃)

0

4

9

10

15.5

32

51.5

100

析出物質(zhì)

Na2MoO4·10H2O

Na2MoO4·2H2O

溶解度

30.63

33.85

38.16

39.28

39.27

39.82

41.27

45.

結(jié)晶得到的母液可以在下次結(jié)晶時(shí)重復(fù)使用,但達(dá)到一定次數(shù)后必須凈化處理,原因是_____________。

(5)空氣中鉬酸鹽對(duì)碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO4-Fe2O3保護(hù)膜,在密閉式循環(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的物質(zhì)是___________(填選項(xiàng)字母)。

A. NaNO2 B.通入適量N2 C.油脂 D.鹽酸

【答案】 2 7 4 2 增大固氣接觸面積,提高原料利用率(加快反應(yīng)速率亦可) MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O 1.8×109-a 變大 蒸發(fā)濃縮,控制在15.5℃以上(或15.5 ℃~100℃)進(jìn)行過(guò)濾(洗滌、晾干) 母液中的NaOH濃度越來(lái)越大,最后結(jié)晶提純時(shí)隨Na2MoO4·2H2O析出 A

【解析】(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降相等規(guī)律:Mo由+4價(jià)升高到+6價(jià),S由-2價(jià)升高+4價(jià),共升高[6-4+2×(4+2)]=14價(jià),O由0價(jià)降低到-2價(jià),共降低4價(jià),最小公倍數(shù)為28;所以MoS2系數(shù)為2,O2系數(shù)7,根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平,具體如下:2MoS2+7O24SO2+ 2MoO3;在焙燒爐中,空氣從爐底進(jìn)入礦石經(jīng)粉碎后從爐頂進(jìn)入,可以增大固氣接觸面積,提高原料利用率,加快反應(yīng)速率;正確答案:2 7 4 2;增大固氣接觸面積,提高原料利用率(加快反應(yīng)速率亦可)。

(2)MoO3與NH3·H2O反應(yīng)生成(NH4)2MoO4,化學(xué)反應(yīng)方程式為MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O;酸性氧化物是指與堿反應(yīng)生成鹽和水,發(fā)生非氧化還原反應(yīng),整個(gè)反應(yīng)過(guò)程,各元素化合價(jià)均沒(méi)發(fā)生變化,所以MoO3有酸性氧化物的性質(zhì);正確答案:MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O;有。

(3)硫酸銨水解顯酸性,水解平衡常數(shù)為Kh=Kw/Kb=c(NH3H2O)×c(H+)/c(NH4+),所以c(NH3H2O)/c(NH4+)=Kw/[Kb×c(H+)], c(H+)=10-amol/L,所以c(NH3H2O)/c(NH4+)=10aKw/Kb,= Kb/10aKw=1.8×10-5/10a×10-14=1.8×109-a;若將(NH4)2SO4稀溶液蒸發(fā)濃縮,溶劑減小,濃度增大,NH4+水解能力減弱,所以將變大;正確答案:1.8×109-a;變大。

4)根據(jù)題給圖表信息可知溫度控制在15.5 ℃~100℃之間,對(duì)鉬酸鈉溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,可以得到Na2MoO4·2H2O,然后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌晾干等操作;因?yàn)榧訜,?huì)促進(jìn)Na2MoO4的水解,進(jìn)行多次重復(fù)操作后,母液中的NaOH濃度越來(lái)越大,也會(huì)隨著Na2MoO4·2H2O析出;正確答案蒸發(fā)濃縮,控制在15.5℃以上(或15.5 ℃~100℃)進(jìn)行過(guò)濾(洗滌、晾干);母液中的NaOH濃度越來(lái)越大,最后結(jié)晶提純時(shí)隨Na2MoO4·2H2O析出。

(5)鉬酸鈉溶液水解顯堿性,亞硝酸鈉溶液水解顯堿性,加入NaNO2可以抑制鉬酸鈉的水解,而通入氮?dú)狻⒓尤胗椭,起到隔絕空氣的作用,鹽酸能夠鉬酸鈉反應(yīng),起不到抑制鉬酸鈉水解的作用;正確選項(xiàng)A。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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pH

2

4

6

6.5

8

13.5

14

腐蝕快慢

較快

較快

主要產(chǎn)物

Fe2

Fe3O4

Fe2O3

FeO

下列說(shuō)法不正確的是

A. pH<4的溶液中,主要發(fā)生析氫腐蝕

B. pH>6的溶液中,主要發(fā)生吸氧腐蝕

C. pH>14的溶液中,正極反應(yīng)為O24OH4e===2H2O

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A. 放電時(shí),電極A為負(fù)極,NaA極向B極移動(dòng)

B. 該電池不能在常溫下工作

C. 充電時(shí),電極B連接外電源的負(fù)極

D. 放電時(shí),B極的電極反應(yīng)式為xS2e===S

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(2)一定條件下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g),其正反應(yīng)速率表達(dá)式為v=k·cn( NOCl)(k為速率常數(shù)),測(cè)得v和c(NOCl)的關(guān)系如表:

序號(hào)

c(NOCl)/(mol·L-1)

v/(mol·L-1·s-1)

0.30

3.60×10-9

0.60

1.44×10-8

則n=_________;k=___________。

(3)25 ℃時(shí),制備亞硝酰氯所涉及的熱化學(xué)方程式和平衡常數(shù)如表:

序號(hào)

熱化學(xué)方程式

平衡常數(shù)

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ/mol

K1

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ/mol

K2

2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3

K3

則該溫度下,ΔH3=______kJ/mol;K3=______(用K1和K2表示)。

(4)25℃時(shí),在體積為2L的恒容密閉容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2發(fā)生上述反應(yīng)③,若反應(yīng)開始與結(jié)束時(shí)溫度相同,數(shù)字壓強(qiáng)儀顯示反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)的變化如圖曲線a所示,則ΔH3=______(填“>”“<”或“=”)0;若其他條件相同,僅改變某一條件,測(cè)得其壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)

的變化如圖曲線b所示,則改變的條件是_____________;K3=___________L/mol;在5 min時(shí),再充入0.08 mol NO和0.04 molCl2,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將_____________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

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A.+1
B.+2
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D.+4

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