题目内容
【题目】钼（Mo）是一种重要的过渡金属元素，在电子行业有可能取代石墨烯，其化合物钼酸钠晶体（Na2MoO42H2O）可制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。由钼精矿（主要成分MoS2，含有少量不反应杂质）制备钼及钼酸钠晶体的工艺流程如下：
（1）焙烧时，下列措施有利于使钼精矿充分反应的是________（填序号）。
a 增大钼精矿的量 b 将矿石粉碎 c 采用逆流原理混合
（2）操作1的名称是______，“碱浸”过程中反应的离子方程式为________。
（3）经“蒸发结晶”过程可得到钼酸钠晶体的粗品，要得到纯净的钼酸钠晶体，需要进行的操作2名称是_________。
（4）Mo元素有+4、+6两种价态，钼精矿中存在非整比晶体MoS2.7，则MoS2.7中Mo4+所占Mo元素的物质的量分数
为__________。
（5）焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉，如图为各炉层固体物料的物质的量的百分组成。图像中纵坐标x =_____。
（6）在实际生产中会有少量SO42－生成，用固体Ba（OH）2除去。在除SO42－前测定碱浸液中c(MoO42－)=0.80mol·L－1， c(SO42－)=0.04mol·L－1，当BaMoO4开始沉淀时，SO42－的去除率为94.5％，则Ksp(BaMoO4)=_________。[ Ksp(BaSO4)= 1.1×10－10，溶液体积变化、温度变化可忽略。]
【答案】bc 过滤 MoO3+CO32-＝MoO42-+CO2↑ 重结晶 0.3 16 4.0×10－8
【解析】
灼烧钼精矿，MoS2燃烧，反应方程式为2MoS2+7O2
2MoO3+4SO2，碱性条件下，MoO3和Na2CO3溶液反应，反应方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑，经过过滤操作除去不反应的杂质，溶液中的溶质为Na2MoO4，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，然后重结晶得到Na2MoO42H2O。将过滤后的溶液足量HCl，将Na2MoO4转化为H2MoO4，H2MoO4高温下发生分解生成MoO3，MoO3高温下被氢气还原为金属钼，据此分析解答相关问题。
(1)焙烧时，使钼精矿充分反应的即提高原料的利用率，使原料尽可能全部转化，则可以粉碎原料，增大原料与氧气的接触面积，还可以将焙烧后的原料循环再次煅烧，故答案选bc；
(2)根据分析，操作1的名称是过滤，除去矿石中不参与反应的杂质物质，“碱浸”过程中反应的离子方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑；
(3)根据制备流程分析，经“蒸发结晶”过程可得到钼酸钠晶体的粗品，要得到纯净的钼酸钠晶体，需要进行的操作2名称是重结晶；
(4)设MoS2.7的物质的量为1mol，其中+4、+6两种价态的Mo的物质的量分别为xmol和ymol，则Mo的物质的量为1mol=xmol+ymol，再根据MoS2.7化合价为零，则4x+6y+(-2)×2.7=0，解方程组可得：x=0.3，y=0.7，则MoS2.7中Mo4+所占Mo元素的物质的量分数
为
=0.3；
(5)焙烧钼精矿反应方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2，由图可知，6层中存在的固体物质分别为MoS2、MoO3、MoO2，图象分析MoO2的物质的量百分比为68%，根据Mo元素守恒，则MoS2、MoO3的物质的量百分比均为16%，则x为16；
(6)在实际生产中会有少量SO42－生成，用固体Ba(OH)2除去。在除SO42－前测定碱浸液中c(MoO42－)=0.80mol·L－1，c(SO42－)=0.04mol·L－1，当BaMoO4开始沉淀时，SO42－的去除率为94.5％，即溶液中剩余c(SO42－)= 0.04mol·L－1×(1-94.5％)=0.0022 mol·L－1，Ksp(BaSO4)= 1.1×10－10= c(SO42－)×c(Ba2+)，c(Ba2+)=
=5×10-8 mol·L－1，则Ksp(BaMoO4)= c(MoO42－) ×c(Ba2+)=0.80mol·L－1×5×10-8 mol·L－1=4.0×10－8。
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【题目】氮的化合物在相互转化、工业生产等方面应用广泛，回答下列问题。
(1)N2O是一种能刺激神经使人发笑的气体，可发生分解反应2N2O=2N2+O2，碘蒸气能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步： I2(g)＝2I(g) (快反应)
第二步： I(g)+N2O(g)＝N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步： IO(g)+N2O(g)＝N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_____(填标号)。
A．温度升高，该反应速率常数k值增大
B．第三步对总反应速率起决定作用
C．第二步活化能比第三步大
D．I2作催化剂，其浓度大小与N2O分解速率无关
(2)温度为T1时，在二个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应：2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H＜0。实验测得：v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数。
容器编号 | 起始浓度/ mol·L－1 | 平衡浓度/ mol·L－1 | ||
c(NO) | c(O2) | c(NO2) | c(O2) | |
Ⅰ | 0.6 | 0.3 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 0.3 | 0.25 | 0.2 | |
①温度为T1时，
=________；当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m______n(填“＞”“＜”或“=”)。
②容器Ⅱ中起始时v正_____v逆(填“＞”“＜”或“=”)，理由是_______。
(3)NH3与CO2反应可合成尿素[化学式为CO(NH2)2]，反应方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行，下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线分别表示温度为T℃时，按不同氨碳比
和水碳比
投料时，二氧化碳平衡转化率的情况。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中水碳比的数值分别为0.6～0.7，1～1.1，1.5～1.6，则生产中应选用的水碳比数值范围是______。
②在选择氨碳比时，工程师认为控制在4.0左右比较适宜，不选择4.5，理由是_____。
