题目内容

【题目】钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)可抑制金属腐蚀。以钼精矿(主要成分为MoS2,含少量杂质)为原料,制备钼酸钠晶体的主要流程图如下图。

回答下列问题

1)完成下列反应:_____MoS2+ _____O2_____SO2+ _____MoO3

在焙烧炉中,空气从炉底进入矿石经粉碎后从炉顶进入,这样处理的目的是_____________

2)浓氨水浸取粗产品获得(NH4)2MoO4溶液,其化学反应方程式为___________;该反应说明MoO3______(填没有)酸性氧化物的性质。

3)常温下,沉钼阶段所得废液为(NH4)2SO4稀溶液。若(NH4)2SO4稀溶液的pH=a,则 =_______(用含a的代数式表示,NH3·H2OKb=1.8×105),若将此稀溶液蒸发浓缩,_________(填“变大”“不变”或“变小”)。

4)操作X_________________ ,已知钼酸钠在一定温度范围内的析出物质及相应物质的溶解度如下表所示,则在操作X中应控制温度的最佳范围为________________

温度()

0

4

9

10

15.5

32

51.5

100

100

析出物质

Na2MoO4·10H2O

Na2MoO4·2H2O

Na2MoO4

溶解度

30.63

33.85

38.16

39.28

39.27

39.82

41.27

45.

结晶得到的母液可以在下次结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是___

5LiMoS2 可充电电池的工作原理为 [Lix(MOS2)n附着在电极上],则电池充电时阳极的电极反应式为_________________________

【答案】2 7 4 2 增大固气接触面积,提高原料利用率(加快反应速率亦可) MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O 1.8×109-a 变大 蒸发浓缩,冷却结晶 15.5℃~100 母液中的NaOH浓度越来越大,最后结晶提纯时随Na2MoO4·2H2O析出 Lix(MoS2)nxe=nMoS2+xLi+

【解析】

1)根据电子转移数守恒与原子守恒配平氧化还原反应方程式;考虑物质的接触面积对反应速率的影响;

2MoO3NH3·H2O反应生成(NH4)2MoO4,结合酸性氧化物的含义解答;

3)根据硫酸铵水解平衡常数、水的离子积及NH3H2O的电离平衡常数分析作答;

4)对钼酸钠溶液进行蒸发浓缩,冷却结晶可得到晶体;根据图表信息回答最适合的温度范围;结合温度对Na2MoO4的水解的影响回答;

5)充电时阳极Lix(MoS2)n失电子发生氧化反应,根据电解原理书写其电极反应式。

1MoS2S元素为-2价,Mo元素为+4价,其中化合价升高的为MoS,失电子数为:[(+6)-(+4)] +2[+4-(-2)] = 14,化合价降低的元素为O,得电子数为2×[0-(-2)] = 4,根据氧化还原反应化合价升降相等规律:Mo+4价升高到+6价,S-2价升高+4价,共升高[6-4+2×4+2]=14价,O0价降低到-2价,共降低4价,最小公倍数为28;所以MoS2系数为2O2系数7,根据原子守恒进行配平,具体如下:2MoS2+7O24SO2+ 2MoO3;在焙烧炉中,空气从炉底进入矿石经粉碎后从炉顶进入,可增大固气接触面积,提高原料利用率,加快化学反应速率,

故答案为:2742;增大固气接触面积,提高原料利用率(或加快反应速率)

2MoO3NH3·H2O反应生成(NH4)2MoO4,化学反应方程式为MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O;酸性氧化物是指与碱反应生成盐和水,发生非氧化还原反应,整个反应过程,各元素化合价均没发生变化,所以MoO3有酸性氧化物的性质;

故答案:MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O;有。

3)硫酸铵水解显酸性,水解平衡常数为Kh=Kw/Kb=c(NH3H2O)×c(H+)/c(NH4+),所以c(NH3H2O)/c(NH4+)=Kw/[Kb×c(H+)]c(H+)=10-amol/L,所以c(NH3H2O)/c(NH4+)=10aKw/Kb= Kb/10aKw = 1.8×10-5/10a×10-14 =1.8×109-a;若将(NH4)2SO4稀溶液蒸发浓缩,溶剂减小,浓度增大,NH4+水解能力减弱,所以将变大;

故答案:1.8×109-a;变大;

4)根据题给图表信息可知,温度控制在15.5 ~100℃之间,对钼酸钠溶液进行蒸发浓缩,可以得到Na2MoO4·2H2O,然后进行过滤、洗涤、晾干等操作;因为加热,会促进Na2MoO4的水解,进行多次重复操作后,母液中的NaOH浓度越来越大,也会随着Na2MoO4·2H2O析出,

故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;15.5℃~100℃;母液中的NaOH浓度越来越大,最后结晶提纯时随Na2MoO4·2H2O析出;

5)可充电电池的工作原理为,则电池充电时阳极的电极反应式为Lix(MoS2)nxe=nMoS2+xLi+

故答案为:Lix(MoS2)nxe=nMoS2+xLi+

练习册系列答案
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已知:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

回答下列问题:

(1)“粗制盐水中加入NaOHNa2CO3的目的是___________________

(2)过滤时,使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________

(3)pH6.46.8,温度:4050℃的条件下电解,理论上最终产物只有NaC1O3。电解时阳极的产物为C12,溶液中发生的反应有C12+H2O====HC1O+H++C1-HC1OH++C1O-__________

(4)电解槽中温度不宜过高,其原因是_________________________。加入的Na2Cr2O7可以调节电解液酸度,若酸度过大,则电解液中主要存在__________(“Cr2O72-“CrO42-”)

(5)为检测电解后盐水中NaC1O3的物质的量浓度进行下列实验:

I.准确吸取1000mL电解后的盐水,加入适量的3H2O2溶液充分搅拌并煮沸。

.准确吸取0.10mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液2500 mL300mL锥形瓶中,加入足量稀硫酸。

III.将I的溶液加入的锥形瓶中,隔绝空气煮沸10min,加热充分反应。冷却至室温后,加入10mL0.4mol·L-1MnSO4溶液、5mL 85%磷酸溶液,用c mol·L-1KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+至溶液变为微红色,即滴定终点,此时消耗高锰酸钾V mL

①步骤I中加入H2O2溶液的作用是______________________

②步骤C1O3-Fe2+还原为C1-的离子方程式为________________________

③该盐水中NaC1O3的物质的量浓度为________mol·L-1

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