Question

8．鉬酸鈉晶體（Na₂MoO₄•2H₂O）可用于制造生物堿、油墨、化肥、鉬紅顏料等，也可用于制造阻燃劑和無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑．如圖所示是利用鉬精礦（主要成分為MoS₂，含少量PbS等）為原料生產(chǎn)鉬酸鈉晶體的工藝流程圖．

請回答下列問題：
（1）Na₂MoO₄中Mo的化合價(jià)為+6
（2）“焙燒”時(shí)，有MoO₃生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，氧化產(chǎn)物是MoO₃、SO₂
（3）“堿浸”生成CO₂和另外一種物質(zhì)，CO₂的電子式為，另外一種生成物的化學(xué)式為Na₂MoO₄
（4）若“除重金屬離子”時(shí)加入的沉淀劑為Na₂S，則廢渣的成分為PbS（填化學(xué)式）
（5）測得“除重金屬離子”中部分離子的濃度：c（MoO₄^2-）=0.40mol•L^-1，c（SO₄^2-）=0.04mol•L^-1．“結(jié)晶”前應(yīng)先除去SO₄^2-，方法是加入Ba（OH）₂固體．假設(shè)加入Ba（OH）₂固體后溶液體積不變，當(dāng)BaMoO₄開始沉淀時(shí)，去除的SO₄^2-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.3%．（保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字）〔已知K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，K_sp（BaMoO₄）=4.0×10^-8〕
（6）在堿性條件下，將鉬精礦加入NaClO溶液中，也可以制備鉬酸鈉．該反應(yīng)的離子方程式為MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 灼燒鉬精礦，MoS₂燃燒，反應(yīng)方程式為2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，堿性條件下，MoO₃和Na₂CO₃溶液反應(yīng)，反應(yīng)方程式為MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑，然后向溶液中加入沉淀劑除去重金屬離子，溶液中的溶質(zhì)為Na₂MoO₄，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后重結(jié)晶得到Na₂MoO₄.2H₂O，
（1）根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零計(jì)算；
（2）焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，元素化合價(jià)升高的失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物；
（3）二氧化碳使共價(jià)化合物，碳原子分別和氧原子形成兩個(gè)共價(jià)鍵，據(jù)此書寫電子式，堿性條件下，MoO₃和Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成二氧化碳和鉬酸鈉；
（4）除重金屬離子就是出去溶液中的Pb²⁺，生成硫化鉛；
（5）根據(jù)鉬酸鋇和硫酸鋇的溶度積計(jì)算出溶液中硫酸根離子的濃度，在再計(jì)算出SO₄^2-的去除率；
（6）用NaClO在堿性條件下氧化MoO₃，得到鉬酸鈉和NaCl和水，同時(shí)有SO₄^2-生成，據(jù)此可寫出離子反應(yīng)方程式．

解答 解：（1）計(jì)算結(jié)晶水合物鉬鉬酸鈉中元素的化合價(jià)只計(jì)算Na₂MoO₄中鉬元素的化合價(jià)即可，鈉元素顯+1，氧元素顯-2，設(shè)鉬元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可知鉬酸鈉（Na₂MoO₄•2H₂O）中鉬元素的化合價(jià)：（+1）×2+x+（-2）×4=0，則x=+6，
故答案為：+6；
（2）焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂，元素化合價(jià)升高的失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物，反應(yīng)中Mo元素化合價(jià)+2價(jià)變化為+6價(jià)，硫元素化合價(jià)-1價(jià)變化為+4價(jià)，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是MoO₃、SO₂，
故答案為：2MoS₂+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO₃+4SO₂；MoO₃、SO₂；
（3）二氧化碳為共價(jià)化合物，分子中存在兩個(gè)碳氧雙鍵，二氧化碳正確的電子式為：，堿性條件下，MoO₃和Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成二氧化碳和鉬酸鈉，化學(xué)方程式為：MoO₃+Na₂CO₃=Na₂MoO₄+CO₂↑，另一種產(chǎn)物為Na₂MoO₄，
故答案為：；Na₂MoO₄；
（4）由鉬精礦的雜質(zhì)為PbS可知，除重金屬離子就是出去溶液中的Pb²⁺，因此廢渣為PbS，
故答案為：PbS；
（5）BaMoO₄開始沉淀時(shí)，C（Ba²⁺）=$\frac{Ksp（BaMo{O}_{4}）}{c（Mo{O}_{4}）}$=$\frac{4.0×1{0}^{-8}}{0.40}$mol•L^-1=1.0×10^-7mol•L^-1，
故溶液中C（SO₄^2-）=$\frac{Ksp（BaS{O}_{4}）}{c（B{a}^{2+}）}$=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{1.1×1{0}^{-7}}$mol•L-1=1.1×10-3mol•L^-1，
故去除的SO₄^2-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-$\frac{1.1×1{0}^{-3}}{0.04}$×100%=1-2.75%≈97.3%，
故答案為：97.3；
（6）ClO^-作氧化劑，將MoS₂氧化成MoO₄^2-和SO₄^2-，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^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O，
故答案為：MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備以及物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，題目主要涉及分離提純的方法、物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用等知識，題目難度中等．