Question

【题目】钼酸钠晶体(Na2MoO4.2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示：

(l) Na2 MoO42H2O中钼元素的化合价为____，NaCIO的电子式为 ___。

(2)途径I为了提高钼精矿焙烧速率，可采取的措施是____(答出两条即可)。

(3)途径I焙烧过程中化学方程式为____，碱浸时气体A的化学式为____。

(4)已知途径I的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0. 40mol/L，c(CO32-)=0. 20mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。当BaMoO4开始沉淀时，CO32-的去除率是____(已知Ksp(BaCO3) =1×10-9、Ksp(BaMo04) =4.0×10-8，忽略溶液的体积变化)。

(5)途径II氧化时溶液中还有Na2SO4生成，则还原剂与氧化剂物质的量之比为_____。

(6)途径I或途径II所得的Na2MoO4溶液经结晶可得固体A后再重结晶可得固体B，其重结晶操作的目的为____。

Answer 1

【答案】+6 充分粉碎钼精矿，加压增大氧气浓度，升高温度等 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 CO2 95% 1：9 除去其它可溶性杂质，便于得到更纯净的钼酸钠晶体

【解析】

(l) Na2 MoO4.2H2O中根据各元素化合价的代数和为零，计算钼元素的化合价为+6价；NaClO为离子化合物，其的电子式为；

(2) 途径I为了提高钼精矿焙烧速率，粉碎钼精矿增大接触面积，增加氧气的浓度或升高温度；

(3)途径I焙烧过程中，反应物为氧气、钼精矿，产物为二氧化硫和三氧化钼，反应方程式为：2MoS2+7O22MoO3+4SO2；根据元素守恒，产物Na2MoO4中无碳元素，则气体中含碳元素，气体A为二氧化碳，则碱浸时气体A的化学式为CO2；

（4）根据Ksp(BaMo04) =4.0×10-8， BaMoO4开始沉淀时，则c（Ba2+）= Ksp(BaMo04)/c（Mo042-）=4.0×10-8/0. 40=1.0×10-7 mol/L，此时溶液中c(CO32-)= Ksp(BaCO3)/ c（Ba2+）=1×10-9/1.0×10-7=0.01mol/L，CO32-的去除率=（0. 20mol/L-0.01mol/L）/0. 20mol/L=95%；

(5)途径II氧化时还原剂为MoS2、氧化剂为NaClO， 生成物为Na2SO4和Na2 MoO4，反应中Mo化合价由+4价变为+6价，S由-2变为+6，1mol MoS2失去16mol电子，NaClO中Cl的化合价由+1变为-1，1mol得到2mol电子，则还原剂与氧化剂物质的量之比1：9；

(6) 重结晶为根据可溶物的溶解度不同，利用多次结晶得到较纯的物质，其操作的目的为除去其它可溶性杂质，便于得到更纯净的钼酸钠晶体；

(l) Na2 MoO4.2H2O中根据各元素化合价的代数和为零，计算钼元素的化合价为+6价；NaClO为离子化合物，其的电子式为；

(2) 途径I为了提高钼精矿焙烧速率，粉碎钼精矿增大接触面积，增加氧气的浓度或升高温度，答案为：充分粉碎钼精矿，加压增大氧气浓度，升高温度等；

(3)途径I焙烧过程中，反应物为氧气、钼精矿，产物为二氧化硫和三氧化钼，反应方程式为：2MoS2+7O22MoO3+4SO2；根据元素守恒，产物Na2MoO4中无碳元素，则气体中含碳元素，气体A为二氧化碳，则碱浸时气体A的化学式为CO2；

（4）根据Ksp(BaMo04) =4.0×10-8， BaMoO4开始沉淀时，则c（Ba2+）= Ksp(BaMo04)/c（Mo042-）=4.0×10-8/0. 40=1.0×10-7 mol/L，此时溶液中c(CO32-)= Ksp(BaCO3)/ c（Ba2+）=1×10-9/1.0×10-7=0.01mol/L，CO32-的去除率=（0. 20mol/L-0.01mol/L）/0. 20mol/L=95%；

(5)途径II氧化时还原剂为MoS2、氧化剂为NaClO， 生成物为Na2SO4和Na2 MoO4，反应中Mo化合价由+4价变为+6价，S由-2变为+6，1mol MoS2失去16mol电子，NaClO中Cl的化合价由+1变为-1，1mol得到2mol电子，则还原剂与氧化剂物质的量之比1：9；

(6) 重结晶为根据可溶物的溶解度不同，利用多次结晶得到较纯的物质，其操作的目的为除去其它可溶性杂质，便于得到更纯净的钼酸钠晶体；