Question

【題目】鉬酸鈉晶體（Na2MoO42H2O）是一種無(wú)公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑．工業(yè)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）鉬和鋯同屬過渡金屬，鋯元素是核反應(yīng)堆燃料棒的包裹材料，鋯合金在高溫下與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，二氧化鋯可以制造耐高溫納米陶瓷．下列關(guān)于鋯、二氧化鋯的敘述中，正確的是______（填序號(hào)）

A 鋯合金比純鋯的熔點(diǎn)高，硬度小

B 二氧化鋯陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料

C 將一束光線通過納米級(jí)二氧化鋯會(huì)產(chǎn)生一條光亮的通路

（2）①途徑I堿浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．

②途徑Ⅱ氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．

（3）分析純的鉬酸鈉常用四鉬酸銨[（NH4）2MoO4]和氫氧化鈉反應(yīng)來(lái)制取，若將該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與途徑I所產(chǎn)生的尾氣一起通入水中，得到正鹽的化學(xué)式是______．

（4）鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑．常溫下，碳素鋼在三種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖：

①要使碳素鋼的緩蝕效果最優(yōu)，鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比應(yīng)為______。

②當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí)，腐蝕速率幾乎為零，原因是______。

（5）鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應(yīng)為：xLi+nMoS2Lix（MoS2）n，則電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式是：______．回收使用率為50%的該電池，利用途徑I，使所有的Mo轉(zhuǎn)化為鉬酸鈉晶體，得到a克的Na2MoO42H2O（分子量為M），則需要空氣（含O2為20%）在標(biāo)況下的體積為______L（用x、M、n表示，并化為最簡(jiǎn)）。

Answer 1

【答案】B MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑ MnS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O （NH4）2CO3或（NH4）2SO3 1：1 常溫下濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使鐵鈍化 nMoS2+xLi++xe-=Lix（MoS2）n

【解析】

（1）合金是指由一種金屬與其它金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，合金的硬度大，熔點(diǎn)低，陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，二氧化鋯為化合物無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)；

（2）①途徑I堿浸時(shí)MoO3和純堿溶液反應(yīng)生成鉬酸鈉，同時(shí)得到CO2氣體，反應(yīng)方程式為MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；

②途徑Ⅱ用NaClO在堿性條件下氧化MoO3，得到鉬酸鈉和NaCl和水，據(jù)此可寫出離子反應(yīng)方程式；

（3）四鉬酸銨[（NH4）2MoO4]和氫氧化鈉反應(yīng)可生成NH3，途徑Ⅰ中生成的氣體有CO2和SO2，將NH3和CO2或SO2一起通入水中可生成碳酸鹽或亞硫酸鹽和水，反應(yīng)方程式為CO2+2NH3+H2O=（NH4）2CO3或NH3+H2O+CO2=NH4HCO3，前者生成的鹽為正鹽，后者為酸式鹽；

（4）①根據(jù)圖象分析，在緩蝕劑中碳鋼的腐蝕速率速率最小，腐蝕效果最好，最好的腐蝕效果在中點(diǎn)處；

②濃硫酸有強(qiáng)氧化性，能使金屬表面形成致密的氧化膜保護(hù)層；

（5）根據(jù)電池放電時(shí)的正極MoS2得電子發(fā)生還原反應(yīng)書寫；利用途徑I，使所有的Mo轉(zhuǎn)化為鉬酸鈉晶體，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算。

（1）A．合金是指由一種金屬與其它金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的混合物．一般說(shuō)來(lái)合金的硬度一般比各成分金屬大，多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬的熔點(diǎn)，所以鋯合金比純鋯的熔點(diǎn)低，硬度大，故 A錯(cuò)誤；

B．陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，二氧化鋯陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，故B正確；

C．將一束光線通過膠體會(huì)產(chǎn)生一條光亮的通路，但二氧化鋯為化合物無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

B正確，故答案為：B；

（2）①途徑I堿浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MoO3+CO32-=MnO42-+CO2↑，故答案為：MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑；

②途徑Ⅱ用NaClO在堿性條件下氧化MoO3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O，故答案為：MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O；

（3）四鉬酸銨[（NH4）2MoO4]和氫氧化鈉反應(yīng)可生成NH3，途徑Ⅰ中生成的氣體有CO2和SO2，CO2和NH3一起通入水中生成的正鹽為碳酸銨，化學(xué)式為（NH4）2CO3，如果是SO2氣體則生成正鹽為（NH4）2SO3，故答案為：（NH4）2CO3或（NH4）2SO3；

（4）①根據(jù)圖示可知，當(dāng)鉬酸鈉、月桂酸肌氨酸濃度相等時(shí)，腐蝕速率最小，腐蝕效果最好，即濃度比為1：1，答案為：1：1；

②當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí)，腐蝕速率幾乎為零，原因是常溫下濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使鐵鈍化，起到防腐蝕作用，故答案為：常溫下濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使鐵鈍化；

（5）放電時(shí)，正極應(yīng)是發(fā)生還原反應(yīng)的，從總反應(yīng)式中找到發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)為MoS2，而被還原的產(chǎn)物為Lix（MoS2）n，則電極反應(yīng)式為：nMoS2+xLi++xe-=Lix（MoS2）n，a克的Na2MoO42H2O（分子量為M）中Mo的物質(zhì)的量為mol，途徑I用Lix（MoS2）n，被空氣氧化成MoO3，根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系式O2～nMoO3，所以需要需要空氣（含O2為20%）在標(biāo)況下的體積為=L，故答案為：nMoS2+xLi++xe-=Lix（MoS2）n；。