Question

钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。

(1)写出反应①的化学方程式：________________________________________。

(2)反应①的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂________________________________________________________________。

(3)如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有_________________________________________________________________。

(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为________。

(5)工业上制备还原性气体CO和H₂的反应原理为CO₂＋CH₄2CO＋2H₂，CH₄＋H₂OCO＋3H₂。含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H₂)还原MoO₃制钼，理论上能生产钼的质量为________。

Answer 1

解析　(1)二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫。

(2)二氧化硫可收集再利用，制备硫酸和盐类等。

(3)操作1和操作2都是分离固体与液体混合物，都是过滤操作。

(4)钼酸是二元酸，可直接写出钼酸钠。

(5)根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体，而：3CO＋MoO₃Mo＋3CO₂，3H₂＋MoO₃Mo＋3H₂O，3 mol还原性气体理论上生成1 mol钼。n(CH₄)＝×80%，n(H₂＋CO)＝×80%×90%×4 mol＝，n(Mo)＝× mol＝ mol，m(Mo)＝ mol×96 g·mol^－1≈4.11a g。

答案　(1)2MoS₂＋7O₂2MoO₃＋4SO₂

(2)H₂SO₄、Na₂SO₃[或Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄等]

(3)烧杯、漏斗、玻璃棒　(4)Na₂MoO₄　(5)4.11a g