Question

11．鉬是一種過(guò)渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，如圖是化工生產(chǎn)中制備金屬鉬的主要流程圖．

（1）反應(yīng)①中被氧化的元素為Mo、S．
（2）反應(yīng)②的化學(xué)方程式2NH₃•H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄+H₂O或2NH₃+H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄．
（3）工業(yè)上，①⑤這樣提取金屬或其化合物的冶金方法稱(chēng)為火法冶金，進(jìn)行②③④的目的是富集、提純鉬元素，獲得純的MoO₃．
（4）晶體硅（熔點(diǎn)1410℃）是良好的半導(dǎo)體材料．由粗硅制純硅過(guò)程如下：
Si（粗）$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl（粗）$\stackrel{蒸餾}{→}$SiCl₄（純）$→_{1100℃}^{H_{2}}$Si（純）
寫(xiě)出SiCl₄的電子式：；在上述由SiCl₄氣體制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收a kJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）；△H=+0.025akJ•mol^-1．
（5）P₂O₅是非氧化性干燥劑，下列氣體不能用濃硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是b．
a． NH₃        b． HI        c． SO₂      d． CO₂
（6）KClO₃可用于實(shí)驗(yàn)室制O₂，若不加催化劑，400℃時(shí)分解只生成兩種鹽，其中一種是無(wú)氧酸鹽，另一種鹽的陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1．寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄．

Answer 1

分析 輝鉬礦（主要成分是MoS₂）在空氣中燃燒生成MoO₃和SO₂，尾氣含SO₂用濃氨水吸收，并通入氧氣生成硫酸銨；MoO₃加濃氨水生成鉬酸銨溶液，過(guò)濾除去雜質(zhì)，在鉬酸銨溶液中加足量鹽酸，生成鉬酸，鉬酸為難溶于水和酸的黃色晶體，過(guò)濾得到鉬酸晶體高溫分解生成MoO₃，在高溫條件下用氫氣還原得到金屬鉬，
（1）根據(jù)MoS₂在空氣中燃燒生成MoO₃和SO₂的反應(yīng)中反應(yīng)物質(zhì)的各元素的化合價(jià)的變化判斷；
（2）反應(yīng)②為MoO₃加濃氨水生成鉬酸銨溶液；
（3）①⑤這樣提取金屬或其化合物都是高溫加熱的方法，根據(jù)工業(yè)流程可知，經(jīng)過(guò)②③④步后，粗MoO₃變成純MoO₃；
（4）四氯化硅為共價(jià)化合物，氯原子和硅原子都達(dá)到8個(gè)電子，每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，結(jié)合物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比計(jì)算；
（5）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性、酸性，P₂O₅是非氧化性干燥劑，然后結(jié)合各選項(xiàng)中氣體的性質(zhì)進(jìn)行判斷；
（6）根據(jù)題干信息判斷該無(wú)氧酸鹽為氯化鉀，再根據(jù)化合價(jià)變化判斷另一種無(wú)氧酸鹽名稱(chēng)，最后根據(jù)化合價(jià)升降相等配平即可

解答 解：輝鉬礦（主要成分是MoS₂）在空氣中燃燒生成MoO₃和SO₂，尾氣含SO₂用濃氨水吸收，并通入氧氣生成硫酸銨；MoO₃加濃氨水生成鉬酸銨溶液，過(guò)濾除去雜質(zhì)，在鉬酸銨溶液中加足量鹽酸，生成鉬酸，鉬酸為難溶于水和酸的黃色晶體，過(guò)濾得到鉬酸晶體高溫分解生成MoO₃，在高溫條件下用氫氣還原得到金屬鉬，
（1）在MoS₂在空氣中燃燒生成MoO₃和SO₂的反應(yīng)中，反應(yīng)物MoS₂中，Mo從+2價(jià)升到+6價(jià)，S從-2價(jià)升到+4價(jià)，所以被氧化的元素為Mo、S，
故答案為：Mo、S；
（2）反應(yīng)②為MoO₃加濃氨水生成鉬酸銨溶液，反應(yīng)的方程式為2NH₃•H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄+H₂O或2NH₃+H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄，
故答案為：2NH₃•H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄+H₂O或2NH₃+H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄；
（3）①⑤這樣提取金屬或其化合物都是高溫加熱的方法，工業(yè)稱(chēng)為火法冶金，根據(jù)工業(yè)流程可知，經(jīng)過(guò)②③④步后，粗MoO₃變成純MoO₃，所以進(jìn)行②③④的目的是富集、提純鉬元素，獲得純的MoO₃，
故答案為：火法冶金；富集、提純鉬元素，獲得純的MoO₃；
（4）四氯化硅為共價(jià)化合物，氯原子和硅原子都達(dá)到8個(gè)電子，四氯化硅的電子式為，每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，則生成1mol純硅吸收的熱量為$\frac{28a}{1.12×1{0}^{3}}$KJ=0.025aKJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiCl₄ （g）+2H₂ （g） $\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si （s）+4HCl （g）；△H=+0.025a kJ•mol^-1，
故答案為：；SiCl₄ （g）+2H₂ （g） $\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si （s）+4HCl （g）；△H=+0.025a kJ•mol^-1；
（5）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性、酸性，不能干燥具有還原性、堿性的氣體，所以選項(xiàng)中不能用濃硫酸干燥的為a．NH₃ b．HI，而P₂O₅是非氧化性干燥劑，不能干燥堿性氣體，可以干燥碘化氫，所以b正確，
故答案為：b；
（6）KClO₃可用于實(shí)驗(yàn)室制O₂，若不加催化劑，400℃時(shí)分解只生成兩種鹽，其中一種是無(wú)氧酸鹽，另一種鹽的陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1，則該無(wú)氧酸為KCl，KCl中氯元素化合價(jià)為-1，說(shuō)明氯酸鉀中氯元素化合價(jià)降低，則另一種含氧酸鹽中氯元素化合價(jià)會(huì)升高，由于氯酸鉀中氯元素化合價(jià)為+5，則氯元素化合價(jià)升高只能被氧化成高氯酸鉀，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降相等配平該反應(yīng)為：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄，
故答案為：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備方案設(shè)計(jì)，主要考查了離子方程式、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離、物質(zhì)的檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，難度較大，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．