题目内容
【题目】钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)是白色菱形结晶体,毒性较低,对环境污染污染程度低,可作新型水处理剂和金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的 MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示。
(1)途径Ⅰ焙烧过程中,为了提高焙烧效率,除增大空气量外还可以采用的措施有___; 在该过程的主要反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(2)途径Ⅱ氧化时还有 Na2SO4 生成,则反应的离子方程式为 ____________。
(3)已知途径Ⅰ的钼酸钠溶液中 c(MoO42-)=0.40 molL-1,c(CO32-)=0.10 molL-1。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入 Ba(OH)2 固体以除去 CO32-。在不损失 MoO42-的情况下,CO32-的最大去除率是 ____________ [已知 Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的体积变化]。
(4)途径Ⅱ中 Na2MoO4 溶液通过结晶的方法可得到 Na2MoO4 晶体。母液可以循环利用,但循环一定次数后必须对母液进行处理,试解释原因 _________。
(5)途径Ⅱ比途径Ⅰ的优点有 ________________(答出两条)。
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图。
①当硫酸的浓度大于 90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是________________。
②若缓释剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为 300 mgL-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206 gmol-1)的物质的量浓度为 ________(计算结果保留 3 位有效数字)。
【答案】充分粉碎钼精矿,加压增大氧气浓度,升高温度等 7:2 MoS2+9ClO-+6OH-==MoO42-+9Cl-+3H2O 90% 多次使用后母液中杂质的浓度增大,再次重结晶时会析出杂质影响产品纯度 过程简单、不会产生污染性气体 浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化 7.28×l0-4molL-1
【解析】
(1)根据影响化学反应速率因素作答;途径I焙烧过程中,反应物为氧气、钼精矿,产物为二氧化硫和三氧化钼,反应方程式为:2MoS2+7O22MoO3+4SO2,据此分析;
(2)途径Ⅱ氧化时MoS2与次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成Na2MoO4和硫酸钠,据此分析;
(3)BaMoO4开始沉淀时,溶液中钡离子的浓度为:c(Ba2+)= =1×10-7mol/L,溶液中碳酸根离子的浓度为:c(CO32-)=
mol/L =1×10-2mol/L,可算去除率;
(4)母液当然含有一定量的产品,也含有一定量的杂质,所以到一定程度时,要进行净化; (5)从操作过程和环境角度作答;
(6)①浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化;
②根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,缓蚀效果最好,据此计算。
(1)途径I为了提高钼精矿焙烧速率,粉碎钼精矿增大接触面积,增加氧气的浓度或升高温度;途径I焙烧过程中,反应物为氧气、钼精矿,产物为二氧化硫和三氧化钼,反应方程式为:2MoS2+7O22MoO3+4SO2,其中氧化剂为氧气,还原剂为MoS2,则氧化剂与还原剂物质的量之比为7:2,答案为:充分粉碎钼精矿,加压增大氧气浓度,升高温度等;7:2;
(2)途径Ⅱ氧化时MoS2与次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成Na2MoO4和硫酸钠,利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平,发生反应的离子方程式为MoS2+9ClO-+6OH-==MoO42-+9Cl-+3H2O,故答案为:MoS2+9ClO-+6OH-==MoO42-+9Cl-+3H2O;
(3) BaMoO4开始沉淀时,溶液中钡离子的浓度为:c(Ba2+)= =1×10-7mol/L,溶液中碳酸根离子的浓度为:c(CO32-)=
mol/L =1×10-2mol/L,所以碳酸根离子的去除率为:1-
=1-10%=90%,故答案为:90%;
(4)重结晶的目的是提纯产品,母液当然含有一定量的产品,也含有一定量的杂质,所以到一定程度时,要进行净化,因为里面的杂质含量高了,故答案为:多次使用后母液中杂质的浓度增大,再次重结晶时会析出杂质影响产品纯度;
(5)从操作过程和环境角度可知,途径Ⅱ比途径Ⅰ的优点为:过程简单、不会产生污染性气体,故答案为:过程简单、不会产生污染性气体;
(6)①浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化,故当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,故答案为:浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化;
②根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,缓蚀效果最好,
所以钼酸钠的浓度为:150mgL-1,1L溶液中含有的钼酸钠物质的量为:≈7.28×10-4mol,所以钼酸钠溶液的物质的量浓度为:7.28×l0-4molL-1,故答案为7.28×l0-4molL-1。
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【题目】根据你所学习的元素周期律和周期表知识回答下列相关问题:
(1)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | 单质是一种淡黄色固体,是黑火药成分之一 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是+7价 |
(i)元素Y的氢化物的电子式为____,其水溶液呈碱性的原因是(用电离方程式表示):____;
(ii)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是___(填元素符号);
(iii)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一,T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是___(填化学式)。
(2)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质),把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
(i)IIA族元素的最外层电子数(填字母)____;
(ii)第三周期元素的最高化合价(填字母)____;
(iii)N3、O2、F、Na、Mg2、Al3的离子半径(填字母)___。
(3)周期表中某些元素化合物的易燃性、毒性变化有一定规律性,例如:
(i)氢化物的易燃性:第二周期___>__>H2O>HF,第三周期SiH4>PH3>___>___(填化学式);
(ii)化合物的毒性:PH3>NH3,H2S___H2O,CS2_CO2(选填“<”、“>”或“=”)。
【题目】下列实验装置、操作正确,且能实现相应实验目的的是:
实验装置 | 实验操作 | 实验目的 | |
A | 用标准KMNO4溶液滴定Na2S2O3溶液 | 测定Na2S2O3溶液浓度 | |
B | 蒸发AlCl3溶液 | 得到AlCl3固体 | |
C | 逐滴滴加 AgNO3 溶液 | 根据沉淀产生的先后顺序确定Ksp(A gCl)和Ksp(AgI)的大小 | |
D | 加热 NH4Cl 固体 | 制备 NH3 |
A.AB.BC.CD.D