Question

金属钼（Mo）是人体及动植物必需的微量元素，也可以增强合金的某些机械性能和耐腐蚀性，图1是模拟化工生产中制备金属钼的实验流程图（已知钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体）：
请回答下列问题：

（1）步骤②和③反应完成后都要进行的操作是

 

；步骤④用于盛放钼酸的仪器名称为

 

．
（2）在灼烧辉钼矿时发生化学反应：2MoS₂+7O₂

灼烧  .

2MoO₃+4SO₂，当有1mol MoS₂反应时，还原剂失去电子的物质的量为

 

；步骤②中发生反应的离子方程式

 

．
（3）若实验需要480mL 2mol/L的稀硝酸，则配制时需要用量筒取

 

mL63%的浓硝酸（密度ρ=1.4g/cm³），所有仪器除量筒外还有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和

 

．
（4）步骤⑥吸收尾气生成铵盐的化学方程式为

 

，检验该铵盐中阴离子所需要的试剂为

 

．
（5）若选用如图2装置完成步骤⑤的反应，同时检验该反应的氧化产物．
①实验步骤如下：连接好仪器，检查装置气密性，装入药品，打开分液漏斗活塞

 

→

 

→

 

→

 

（请按正确的先后顺序填入下列步骤的代号）．
a．收集气体并检验其纯度     b．停止加热，充分冷却
c．加热反应一段时间        d．关闭分液漏斗活塞，停止通氢气
②装置C中所盛的试剂是

 

（填试剂名称）；证明装置B中已经发生反应的现象是

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：辉钼矿（主要成分是MoS₂）在空气中燃烧生成MoO₃和SO₂，尾气含SO₂用浓氨水吸收，并通入氧气生成硫酸铵；MoO₃加浓氨水生成钼酸铵溶液，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量硝酸，生成钼酸，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO₃，在高温条件下用氢气还原得到金属钼；
（1）步骤②和③反应完成后都要进行的操作是分离固体和液体混合物；步骤④是高温分解钼酸；
（2）2MoS₂+7O₂

灼烧  .

2MoO₃+4SO₂，根据当有1mol MoS₂反应时，消耗的氧气的物质的量计算转移电子的物质的量；MoO₃与浓氨水反应生成钼酸铵；
（3）若实验需要480mL 2mol/L的稀硝酸，需要用500ml容量瓶配制，根据物质的量守恒计算浓硝酸的体积；
（4）SO₂用浓氨水吸收，并通入氧气生成硫酸铵；检验硫酸根离子用稀盐酸和氯化钡溶液；
（5）用锌与稀硫酸反应生成氢气，再浓硫酸干燥，然后再加热条件下还原MoO₃，最后用无水硫酸铜检验生成的水；

解答： 解：辉钼矿（主要成分是MoS₂）在空气中燃烧生成MoO₃和SO₂，尾气含SO₂用浓氨水吸收，并通入氧气生成硫酸铵；MoO₃加浓氨水生成钼酸铵溶液，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量硝酸，生成钼酸，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO₃，在高温条件下用氢气还原得到金属钼；
（1）步骤②和③反应完成后都要进行的操作是分离固体和液体混合物，所以操作名称为过滤；步骤④是高温分解钼酸，则所用的仪器为坩埚；
故答案为：过滤；坩埚；
（2）2MoS₂+7O₂

灼烧  .

2MoO₃+4SO₂，当有1mol MoS₂反应时，消耗的氧气的物质的量问3.5mol，则转移电子的物质的量为3.5mol×4=14mol；MoO₃与浓氨水反应生成钼酸铵，其反应的离子方程式为：2NH₃?H₂O+MoO₃═2NH₄⁺+MoO₄^2-+H₂O；
故答案为：14mol；2NH₃?H₂O+MoO₃═2NH₄⁺+MoO₄^2-+H₂O；
（3）质量分数为65%、密度为1.4g/cm³的浓硝酸的浓度为：c=

1000×1.4×65%

63

mol/L=14.4mol/L，若实验需要480mL 2mol/L的稀硝酸，需要用500ml容量瓶配制，则2mol/L的稀硝酸的体积为500ml，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则：C_浓?V_浓=C_稀?V_稀，14.4mol/L×V_浓=2mol/L×0.5L
解得：V_浓=0.0714L=71.4ml；
故答案为：71.4；500ml容量瓶；
（4）SO₂用浓氨水吸收，并通入氧气生成硫酸铵，其反应的化学方程式为：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O；检验硫酸根离子应该先用稀盐酸排除干扰离子，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀，则说明有硫酸根离子；
故答案为：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O；稀盐酸和氯化钡溶液；
（5）用锌与稀硫酸反应生成氢气，再浓硫酸干燥，然后再加热条件下还原MoO₃，最后用无水硫酸铜检验生成的水；
①实验步骤如下：连接好仪器，检查装置气密性，装入药品，打开分液漏斗活塞，收集氢气并检验其纯度，然后加热B装作反应一段时间，停止加热，继续通氢气，充分冷却，然后关闭分液漏斗活塞，停止通氢气，则操作顺序为a→c→b→d；
故答案为：a、c、b、d；
②装置C中所盛的试剂是用于干燥氢气，则试剂为浓硫酸；氢气还原MoO₃生成水蒸气，使无水硫酸铜变蓝色；
故答案为：浓硫酸；无水硫酸铜变蓝色．

点评：本题考查了物质的制备方案设计，主要考查了离子方程式、化学方程式的书写、氧化还原反应、物质的分离、物质的检验等知识点，难度较大，侧重于考查学生的实验能力和对基础知识的综合应用能力．