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“有”或“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·H2O的Kb=1.8×10－5），若将此稀溶液蒸发浓缩，将_________（填“变大”“不变”或“变小”）。

（4）操作X为_________________ ，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___。

（5）Li、MoS2 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 有 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；

（2）MoO3与NH3·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。

（1）MoS2中S元素为-2价，Mo元素为+4价，其中化合价升高的为Mo和S，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由+4价升高到+6价，S由-2价升高+4价，共升高[6-4+2×（4+2）]=14价，O由0价降低到-2价，共降低4价，最小公倍数为28；所以MoS2系数为2，O2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：2；7；4；2；增大固气接触面积，提高原料利用率(或加快反应速率)；

（2）MoO3与NH3·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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②H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH=-241.8 kJ·mol-1

则下列说法正确的是

A. H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1

B. 由反应①、②可知上图所示的热化学方程式为CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）ΔH=-41.2 kJ·mol-1

C. H2（g）转变成H2O（g）的化学反应一定要吸收能量

D. 根据②推知反应H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）ΔH＞-241.8 kJ·mol-1

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已知：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。

回答下列问题：

(1)“粗制盐水”中加入NaOH和Na2CO3的目的是___________________。

(2)过滤时，使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________。

(3)在pH：6.4～6.8，温度：40～50℃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-和__________。

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(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10．00mL电解后的盐水，加入适量的3％H2O2溶液充分搅拌并煮沸。

Ⅱ．准确吸取0.10mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液25．00 mL于300mL锥形瓶中，加入足量稀硫酸。

III．将I的溶液加入Ⅱ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-1的KMnO4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Ⅱ中C1O3-被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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反应1：2NH3(g)+CO2(g) NH4COONH2(1) △H1=a kJ·mol-1

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回答下列问题：

(1)写出合成尿素的热化学方程式：_____________________(用含a、b的代数式表示)。写出一种可以提高NH3平衡转化率的措施：_______________________________。

(2)95℃时，在2L恒容密闭容器中加入3mol氨气和1molCO2使之充分反应合成尿素，达到平衡时，CO2的转化率为60％，则此温度下合成尿素的平衡常数是________________(保留2位小数)。

(3)下表为反应1和反应2在不同温度下达到平衡时所测得的平衡常数(K)的数据。

①从上表数据可推出b_____(填“>”或“<”)0，理由是______________________。

②升高温度，反应1的反应速率将_________(填“增大”或“减小”)。

③下图是合成尿素时温度对二氧化碳转化率的影响曲线。从图中可知A、B、C三点对应的温度下该反应的平衡常数大小关系是_________________(用KA、KB、KC表示)。

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(4)NH3的相对分子质量比N2O的小，但其沸点却比N2O的高，其主要原因是___________。

(5)ZnO晶体随着环境条件的改变能形成不同结构的晶体，其中一种的晶胞结构如图所示，已知该ZnO晶体密度为ag·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数。则该晶体中与Zn2+等距离且最近的Zn2+共有___________个，该ZnO晶胞中相邻两个O2－之间的距离为___________nm。

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(1)固体CO2称干冰，属于___________晶体。氮原子最外层电子排布式是___________。

(2)氧元素的非金属性比碳强，用原子结构的知识说明理由_________________

(3)下列示意图中，能正确表示合成尿素过程中能量变化的是____________。

A、B、
C、D、

(4)写出合成尿素第一步反应的平衡常数表达式K=_________________________________。

(5)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计)，经20min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如图所示。

① 在上述条件下，从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率为___________。

② 为提高合成尿素的产率，下列可以采取的措施有____________。

a. 缩小反应容器的容积 b. 升高温度

c. 增加反应物的量 d. 使用合适的催化剂

③ 若保持平衡的温度和体积不变，25min 时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，请在下图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线____________。

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