Question

11．钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图．

（1）反应①中被氧化的元素为Mo、S．
（2）反应②的化学方程式2NH₃•H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄+H₂O或2NH₃+H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄．
（3）工业上，①⑤这样提取金属或其化合物的冶金方法称为火法冶金，进行②③④的目的是富集、提纯钼元素，获得纯的MoO₃．
（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料．由粗硅制纯硅过程如下：
Si（粗）$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl（粗）$\stackrel{蒸馏}{→}$SiCl₄（纯）$→_{1100℃}^{H_{2}}$Si（纯）
写出SiCl₄的电子式：；在上述由SiCl₄气体制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）；△H=+0.025akJ•mol^-1．
（5）P₂O₅是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是b．
a． NH₃        b． HI        c． SO₂      d． CO₂
（6）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1．写出该反应的化学方程式：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄．

Answer 1

分析 辉钼矿（主要成分是MoS₂）在空气中燃烧生成MoO₃和SO₂，尾气含SO₂用浓氨水吸收，并通入氧气生成硫酸铵；MoO₃加浓氨水生成钼酸铵溶液，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量盐酸，生成钼酸，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO₃，在高温条件下用氢气还原得到金属钼，
（1）根据MoS₂在空气中燃烧生成MoO₃和SO₂的反应中反应物质的各元素的化合价的变化判断；
（2）反应②为MoO₃加浓氨水生成钼酸铵溶液；
（3）①⑤这样提取金属或其化合物都是高温加热的方法，根据工业流程可知，经过②③④步后，粗MoO₃变成纯MoO₃；
（4）四氯化硅为共价化合物，氯原子和硅原子都达到8个电子，每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，结合物质的量与反应放出的热量成正比计算；
（5）浓硫酸具有强氧化性、酸性，P₂O₅是非氧化性干燥剂，然后结合各选项中气体的性质进行判断；
（6）根据题干信息判断该无氧酸盐为氯化钾，再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐名称，最后根据化合价升降相等配平即可

解答 解：辉钼矿（主要成分是MoS₂）在空气中燃烧生成MoO₃和SO₂，尾气含SO₂用浓氨水吸收，并通入氧气生成硫酸铵；MoO₃加浓氨水生成钼酸铵溶液，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量盐酸，生成钼酸，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO₃，在高温条件下用氢气还原得到金属钼，
（1）在MoS₂在空气中燃烧生成MoO₃和SO₂的反应中，反应物MoS₂中，Mo从+2价升到+6价，S从-2价升到+4价，所以被氧化的元素为Mo、S，
故答案为：Mo、S；
（2）反应②为MoO₃加浓氨水生成钼酸铵溶液，反应的方程式为2NH₃•H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄+H₂O或2NH₃+H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄，
故答案为：2NH₃•H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄+H₂O或2NH₃+H₂O+MoO₃═（NH₄）₂MoO₄；
（3）①⑤这样提取金属或其化合物都是高温加热的方法，工业称为火法冶金，根据工业流程可知，经过②③④步后，粗MoO₃变成纯MoO₃，所以进行②③④的目的是富集、提纯钼元素，获得纯的MoO₃，
故答案为：火法冶金；富集、提纯钼元素，获得纯的MoO₃；
（4）四氯化硅为共价化合物，氯原子和硅原子都达到8个电子，四氯化硅的电子式为，每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，则生成1mol纯硅吸收的热量为$\frac{28a}{1.12×1{0}^{3}}$KJ=0.025aKJ，所以该反应的热化学方程式为SiCl₄ （g）+2H₂ （g） $\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si （s）+4HCl （g）；△H=+0.025a kJ•mol^-1，
故答案为：；SiCl₄ （g）+2H₂ （g） $\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si （s）+4HCl （g）；△H=+0.025a kJ•mol^-1；
（5）浓硫酸具有强氧化性、酸性，不能干燥具有还原性、碱性的气体，所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a．NH₃ b．HI，而P₂O₅是非氧化性干燥剂，不能干燥碱性气体，可以干燥碘化氢，所以b正确，
故答案为：b；
（6）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，则该无氧酸为KCl，KCl中氯元素化合价为-1，说明氯酸钾中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高，由于氯酸钾中氯元素化合价为+5，则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄，
故答案为：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄．

点评 本题考查了物质的制备方案设计，主要考查了离子方程式、化学方程式的书写、氧化还原反应、物质的分离、物质的检验等知识点，难度较大，侧重于考查学生的实验能力和对基础知识的综合应用能力．