Question

【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種無公害型冷卻水系統的金屬緩蝕劑。工業上利用鉬精礦(主要成分是不溶于水的MoS2)制備鉬酸鈉的兩種途徑如圖所示：

（1）途徑Ⅰ還原劑與氧化劑物質的量之比為(不考慮雜質的反應)_____；堿浸時氣體A的電子式為_______。

（2）途徑II氧化時溶液中還有Na2SO4生成，則反應的離子方程式為____。

（3）已知途徑I的鉬酸鈉溶液中c(MoO42-)=0.40 mol/L，c(CO32-)=0.40mol/L。由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時，需加入Ba(OH)2固體以除去CO32-。當CO32-的除去率為90%時，列式計算此時是否有BaMoO4沉淀生成____。[已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，忽略溶液的體積變化]

（4）途徑II所得的BaMoO4溶液結晶后再經過重結晶可使鉬酸鈉晶體的純度提高，其利用的原理是_____。

（5）某鋰電池放電過程中，電極上發生Lix(MoS2)n與MoS2之間的轉化。則電池放電時正極的電極反應式為_____。

Answer 1

【答案】2：7 MoS2＋9ClO－＋6OH－＝MoO42-＋9Cl－＋2SO42-＋3H2O CO32-的去除率為90%時，c(CO32-)=0.04mol/L，c(Ba2+)=2.5×10-8 mol/L，c(MoO42-)×c(Ba2+)=0.4×2.5×10-8=10-8＜Ksp[BaMoO4]，因此不會生成BaMoO4沉淀 Na2MoO4與雜質的溶解度受溫度的影響不同 nMoS2＋xLi+＋xe－＝Lix(MoS2)n

【解析】

（1）途徑I MoS2與氧氣反應生成MoO3和二氧化硫，Mo化合價由+2到+6升4，S化合價由-1到+4升5，1mol MoS2反應轉移電子14mol，而氧氣中氧元素由0價變為-2價，根據電子得失守恒可知還原劑MoS2與氧化劑O2物質的量之比為2：7；途徑I堿浸時MoO3和純堿溶液反應生成鉬酸鈉，同時得到CO2氣體，反應方程式為MoO3+Na2CO3＝Na2MoO4+CO2↑；堿浸時氣體A（CO2）的電子式為；

（2）途徑Ⅱ用NaClO在堿性條件下氧化MoO3，得到鉬酸鈉和NaCl和水，離子反應方程式為MoS2＋9ClO－＋6OH－＝MoO42-＋9Cl－＋2SO42-＋3H2O；

（3）CO32-的去除率為90%時，溶液中c(CO32-)=0.04mol/L，則溶液中c(Ba2+)=2.5×10-8 mol/L，c(MoO42-)×c(Ba2+)=0.4×2.5×10-8=10-8＜Ksp[BaMoO4]，因此不會生成BaMoO4沉淀；

（4）途徑II所得的BaMoO4溶液結晶后再經過重結晶可使鉬酸鈉晶體的純度提高，其利用的原理是Na2MoO4與雜質的溶解度受溫度的影響不同；

（5）某鋰電池放電過程中，電極上發生Lix(MoS2)n與MoS2之間的轉化。則電池放電時正極MoS2得電子產生Lix(MoS2)n，電極反應式為nMoS2＋xLi+＋xe－=Lix(MoS2)n。