题目内容
【题目】金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。钼(Mo)的常见化合价为+6、+5、+4。由钼精矿(主要成分是MoS2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O),部分流程如图1所示:
已知:钼酸微溶于水,可溶于液碱和氨水。回答下列问题:
(1)钼精矿焙烧时,每有1molMoS2反应,转移电子的物质的量为______。
(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是________,请你设计工业上除去该尾气的方法(写出两种“变废为宝”的方法和离子方程式):___________;___________。
(3)由钼酸得到MoO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是_______。
(4)操作1中,加入碳酸钠溶液充分反应后,碱浸液中c(MoO42-)=0.80mol/L,c(SO42-)=0.04mol/L,在结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的SO42-。当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是_____。[Ksp(BaSO4)=1.1×1010、Ksp(BaMoO4)=4.0×108,溶液体积变化可忽略不计]
(5)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉,图2为各炉层固体物料的物质的量的百分数(φ)。
①x=_____。
②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应,若该反应转移6mol电子,则消耗的氧化剂的物质的量为____。
【答案】14mol 形成酸雨 可用氨水吸收后制成氮肥,并为硫酸工业提供原料气 2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O,SO32-+2H+=SO2↑+H2O 瓷坩埚 94.5% 64 3mol
【解析】
(1)钼精矿焙烧时,MoS2被氧气氧化为MoO3和SO2;
(2)钼精矿焙烧时排放的尾气SO2是酸性氧化物;工业上可以用氨水吸收制取氮肥,并为硫酸工业提供原料气;
(3)钼酸灼烧得到MoO3;
(4)根据Ksp(BaMoO4)=4.0×108计算BaMoO4开始沉淀时c(Ba2+),再根据c(Ba2+)和 Ksp(BaSO4)=1.1×1010计算溶液中c(SO42-);
(5)①第6层炉含有MoO2、MoS2、MoO3,根据Mo元素守恒计算x;
②MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的方程式是MoS2+6MoO37MoO2+2SO2;
(1)钼精矿焙烧时,MoS2被氧气氧化为MoO3和SO2,反应方程式为2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2,所以每有1molMoS2反应,转移电子的物质的量为14mol;
(2)钼精矿焙烧时排放的尾气SO2是酸性氧化物,对环境的主要危害是形成酸雨;工业上可用氨水吸收后制成氮肥,并为硫酸工业提供原料气,反应方程式是2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O,SO32-+2H+=SO2↑+H2O;
(3)钼酸灼烧得到MoO3,灼烧固体的仪器是瓷坩埚;
(4)c(MoO42-)=0.80mol/L,则BaMoO4开始沉淀时c(Ba2+)= 5×10-8,此时c(SO42-)=2.2 ×10-3,SO42-的去除率是;
(5)第6层炉含有MoO2、MoS2、MoO3,MoS2、MoO3的含量分别为18%,根据Mo元素守恒,MoO2的含量为1-18%-18%=64%;
②MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的方程式是MoS2+6MoO37MoO2+2SO2,MoO3中Mo元素由+6价降低为+4,MoO3是氧化剂,若转移6mol电子,则消耗MoO3的物质的量为3mol。
【题目】BaCl2可用于电子、仪表等工业。以毒重石(主要成分为BaCO3,含少量的CaCO3、MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,模拟工业制取BaCl2·2H2O的流程如下图所示:
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。
Ca2+ | Mg2+ | Fe3+ | |
开始沉淀时的pH | 11.9 | 9.1 | 1.9 |
完全沉淀时的pH | 13.9 | 11.0 | 3.7 |
(1)盐酸浸取时需要适当加热的原因是_____。
(2)滤渣Ⅰ的成分为_____。
(3)加入H2C2O4时应避免过量,其原因是_____。
(4)用37%的盐酸配制15%的盐酸需用到的仪器有_____(填字母)。
A.量筒 B.烧杯 C.容量瓶 D.玻璃棒
(5)滤渣Ⅲ需经过洗涤后才能进行后续加工处理的原因是_____。
(6)请补充完整由碳酸钡石(含30%CaCO3的BaCO3矿石)模拟工业制取BaCl2·2H2O的实验步骤为_____,过滤,用无水乙醇洗涤2~3次,低温干燥。(实验中可使用的试剂有:冷水,80℃热水,0.1mol·L-1盐酸,6mol·L-1盐酸)