Question

【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)說明MoO3______（填“有”或“沒有”）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，將_________（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___________(填選項字母)。

A. NaNO2 B.通入適量N2 C.油脂 D.鹽酸

Answer 1

【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 有 1.8×109-a 變大 蒸發(fā)濃縮，控制在15.5℃以上(或15.5 ℃~100℃)進(jìn)行過濾(洗滌、晾干) 母液中的NaOH濃度越來越大，最后結(jié)晶提純時隨Na2MoO4·2H2O析出 A

【解析】（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價升降相等規(guī)律：Mo由+4價升高到+6價，S由-2價升高+4價，共升高[6-4+2×（4+2）]=14價，O由0價降低到-2價，共降低4價，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)，整個反應(yīng)過程，各元素化合價均沒發(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)行過濾、洗滌、晾干等操作；因為加熱，會促進(jìn)Na2MoO4的水解，進(jìn)行多次重復(fù)操作后，母液中的NaOH濃度越來越大，也會隨著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)行過濾(洗滌、晾干)；母液中的NaOH濃度越來越大，最后結(jié)晶提純時隨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A。