Question

【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是無公害型冷卻水系統的金屬緩蝕劑，由鉬精礦(主要成分是MoS2，含少量PbS 等)制備鉬酸鈉晶體的部分流程如下：

（1）Na2MoO4·2H2O 中鉬元素的化合價為____________；焙燒時為了使鉬精礦充分反應，可采取的措施是______________(答出一條即可)。

（2）寫出焙燒附生成MoO3 的化學方程式為：_________________。

（3）寫出“堿浸”反應的離子方程式：____________________。

（4）下圖是碳鋼在3 種不同介質中的腐蝕速率實驗結果：

①當硫酸的濃度大于90%時，腐蝕速率幾率為零，原因是__________________。

②空氣中鉬酸鹽對碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO4-Fe2O3 保護膜。密閉式循環冷卻水系統中的碳鋼管道緩蝕，除需加入鉬酸鹽外還需加入NaNO2。則NaNO2的作用是_________________。

③要使碳素鋼的緩蝕效果最優，鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比應為_______________。

（5）鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應為：xLi+nMoS2Lix(MoS2)n。則電池放電時的正極反應式是：______________________。

（6）堿浸液結晶前需加入Ba(OH)2固體以除去SO42-，當BaMoO4開始沉淀時，SO42-的去除率是__________。[已知：堿浸液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1，c(SO42-)=0.04mol·L-1，Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaMoO4)=40×10-8加入Ba(OH)2固體引起的溶液體積變化可忽略。]

Answer 1

【答案】 +6 將礦石粉碎或增大空氣的進入量或采用逆流原理 2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2 MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑ 常溫下濃硫酸具有強氧化性，會使鐵鈍化 替代空氣中氧氣起氧化劑作用 1：1 nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n 97.5%

【解析】要弄懂原料及制備的產品，流程的第一步盡可能看懂。
（1）Na2MoO4·2H2O中鉬元素的化合價為+6；焙燒時為了使鉬精礦充分反應，可采取的措施是將礦石粉碎或增大空氣的進入量或采用逆流原理等；

（2）先寫出MoS2+ O2= MoO3+這一部分，可推斷出另一產物為二氧化硫，利用氧化還原反應得失電子守恒和原子守恒配平，故其方程式為：2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2；
（3）首先找到“堿浸”在流程圖中的位置，注意，箭頭指入的是加入的試劑，而指出的是產物，即加入Na2CO3，出來了CO2，還有MoO42－應從最后產物中獲取信息，即MoO3＋CO32－= MoO42－＋CO2↑
（4）①此題一定要看懂圖中橫坐標與縱坐標所表示的是什么量，由圖中可知，相同的酸度下，腐蝕速率不一樣，可知是因為Cl－與SO42－的不同導致的；硫酸的濃度大于90%時，腐蝕速率幾率為零，因為Fe在濃硫酸中會鈍化；
②亞硝酸鈉的作用，應從其性質去想，一是氧化性，二是強堿弱酸鹽，在這里結合題目應用到其氧化性，故NaNO2的作用是故替代空氣中氧氣起氧化劑作用
③由坐標圖中可讀出當鉬酸鈉—月桂酸肌氨酸濃度為150 mg/L、150mg/L時，腐蝕速率是最低的，故要使碳素鋼的緩蝕效果最優，鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比應為1：1；

（5）放電時，正極應是發生還原反應的，從總反應式中找到發生還原反應的物質為MoS2，而還原產物為Lix(MoS2)n，即nMoS2+e- +=Lix(MoS2)n，接下來是確定電子數和Li+的個數，根據電荷守恒，電子數與Li+的個數是相等的，故電極反應式為：nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n ；

（6）堿浸液結晶前需加入Ba(OH)2固體以除去SO42-，當BaMoO4開始沉淀時，BaSO4和BaMoO4都是AB型，Ksp(BaSO4)< Ksp(BaMoO4)，故SO42-先沉淀，所以當BaMoO4開始沉淀時，c（Ba2+）==10-6mol/L，此時c（SO42-）==10-4mol/L，故SO42-的去除率是1-=97.5%。