题目内容
【题目】钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图:
回答下列问题:
(1)提高焙烧效率的方法有_______________________。(写一种)
(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应过程的化学方程式为________,氧化产物是______。
(3)“碱浸”时生成CO2的电子式为_______,碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式为_____。
(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S,则废渣成分的化学式为______。
(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度:c(MoO42-)=0.20molL1,c(SO42-)=0.01molL1。“结晶”前应先除去SO42-,方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变,当BaMoO4开始沉淀时,去除的SO42-的质量分数为_____%。〔已知Ksp(BaSO4)=1×1010,Ksp(BaMoO4)=2.0×108〕
(6)钼精矿在酸性条件下,加入NaNO3溶液,也可以制备钼酸钠,同时有SO42-生成,该反应的离子方程式为___。
【答案】粉碎固体 2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2 MoO3、SO2 MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑ PbS 90% MoS2+6NO3-=MoO42+2SO42+6NO↑
【解析】
(1)提高焙烧效率的方法是粉碎固体;
(2)根据流程,焙烧时,通入空气,产生MoO3和SO2,即化学方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2;氧化产物是还原剂被氧化后得到产物,根据化学反应方程式Mo、S的化合价升高,即氧化产物是MoO3和SO2;
(3)CO2的电子式为;根据问题(5),碱浸时,Mo元素以MoO42-的形式存在,即“碱浸”时含钼化合物发生的主要离子反应是MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑;
(4)根据钼精矿中含有成分,以及流程,该步骤是除去的Pb元素,废渣是PbS;
(5)根据溶度积,SO42-先沉淀出来,BaMoO4开始出现沉淀,此时溶液中c(Ba2+)===1.0×10-7mol·L-1,此时溶液中c(SO42-)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2+)=1×10-10/1.0×10-7=1.0×10-3mol·L-1,令溶液的体积为VL,去除SO42-的质量分数为×100%=90%;
(6)MoS2与NO3-反应,S和Mo的化合价都升高,S原子被氧化成SO42-,Mo元素以MoO32-的形式存在,NO3-中N的化合价降低,N转化成NO,离子方程式为MoS2+6NO3-=MoO42-+2SO42-+6NO↑。