题目内容

16．钼酸钠晶体（Na2MoO4•2H2O）是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示：

（1）Na2MoO4•2H2O中钼元素的化合价为+6；
（2）焙烧时为了使钼精矿充分反应，可采取的措施是将矿石粉碎（或增加空气的进入量或采用逆流原理等）（答出一条即可）；
（3）焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS2+O2$\stackrel{△}{→}$MoO3+SO2（未配平），该反应中氧化产物是MoO3、SO2（填化学式）；当生成1molSO2时，该反应转移的电子的物质的量为7mol；焙烧中产生的SO2怎样变废为宝工业制硫酸的原料气（答出一条即可）；
（4）碱浸时，MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑；
（5）重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化处理，原因使用多次后，母液中杂质的浓度增大，重结晶时会析出杂质，影响产品纯度；
（6）过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba（OH）2固体以除去SO42-，当BaMoO4开始沉淀时，
SO42-的去除率为97.5%，已知碱浸液中c（MoO42-）=0.40mol•L-1，c（SO42-）=0.040mol•L-1，Ksp（BaSO4）=1.0×10-10、则Ksp（BaMoO4）=4.0×10-8[加入Ba（OH）2固体引起的溶液体积变化可忽略]．

分析 灼烧钼精矿，MoS2燃烧，反应方程式为2MoS2+7O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO3+4SO2，碱性条件下，MoO3和Na2CO3溶液反应，反应方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑，然后向溶液中加入沉淀剂除去重金属离子，溶液中的溶质为Na2MoO4，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，然后重结晶得到Na2MoO4.2H2O，
（1）根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合钼酸钠（Na2MoO4•2H2O）的化学式进行解答本题；
（2）焙烧时为了使钼精矿充分反应可以把钼精矿粉碎增大接触面积、或增大空气进入量，反应物接触时间越长，反应越充分；
（3）焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为：2MoS2+7O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO3+4SO2，元素化合价升高的失去电子发生氧化反应得到氧化产物，依据化学方程式定量关系计算电子转移物质的量，二氧化硫可以催化氧化生成三氧化硫，溶于水生成硫酸；
（4）碱性条件下，MoO3和Na2CO3溶液反应生成二氧化碳和钼酸钠；
（5）使用的次数较多后，母液中杂质的浓度增大，影响产品纯度；
（6）根据钼酸钡和硫酸钡的溶度积计算表示出溶液中硫酸根离子的浓度，再依据计算出SO42-的去除率计算得到溶度积．

解答 解：（1）计算结晶水合物钼钼酸钠中元素的化合价只计算Na2MoO4中钼元素的化合价即可，钠元素显+1，氧元素显-2，设钼元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可知钼酸钠（Na2MoO4•2H2O）中钼元素的化合价：（+1）×2+x+（-2）×4=0，则x=+6，
故答案为：+6； 
（2）反应物接触时间越长，反应越充分，焙烧的过程中采用“逆流焙烧”的措施、粉碎矿石或增加空气通入量等，增大钼精矿与空气接触，使其充分反应，提高原料的利用率，
故答案为：将矿石粉碎（或增加空气的进入量或采用逆流原理等）；
（3）焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为：2MoS2+7O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MoO3+4SO2，元素化合价升高的失去电子发生氧化反应得到氧化产物，反应中Mo元素化合价+2价变化为+6价，硫元素化合价-1价变化为+4价，该反应中氧化产物是MoO3、SO2，反应中生成4mol二氧化硫电子转移28mol，则生成1mol二氧化硫电子转移为7mol，二氧化硫可以催化氧化生成三氧化硫，溶于水生成硫酸，焙烧中产生的SO2在工业制硫酸中做原料气变废为宝，
故答案为：MoO3、SO2；7；工业制硫酸的原料气；
（4）碱性条件下，MoO3和Na2CO3溶液反应生成二氧化碳和钼酸钠，离子方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑，
故答案为：MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑；
（5）由于使用的次数较多后，母液中杂质的浓度增大，影响产品纯度，所以进行必须净化处理，
故答案为：使用多次后，母液中杂质的浓度增大，重结晶时会析出杂质，影响产品纯度；
（6）当BaMoO4开始沉淀时溶液中钡离子浓度c（Ba2+）=$\frac{Ksp（BaMn{O}_{4}）}{c（Mn{{O}_{4}}^{-}）}$=$\frac{Ksp（BaMo{O}_{4}）}{0.4mol/L}$，
溶液中硫酸根离子浓度c（SO42-）=$\frac{Ksp（BaS{O}_{4}）}{c（B{a}^{2+}）}$，
SO42-的去除率为97.5%，1-$\frac{Ksp（BaS{O}_{4}）}{c（B{a}^{2+}）}$=97.5%
1-$\frac{1.0×1{0}^{-10}}{\frac{Ksp（BaMo{O}_{4}）}{0.4mol/L}}$=97.5%
Ksp（BaMoO4）=4.0×10-8，
故答案为：4.0×10-8．

点评 本题考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用，主要是分离提纯的方法、物质性质的分析应用，溶度积常数的计算等知识，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．表是元素周期表一部分，列出了十个元素在周期表中的位置：
     族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
2⑥
3①③⑤⑦⑧⑩
4②④⑨
请用化学用语回答下列问题：
（1）在①～⑦元素中，原子半径最大的是K（填元素符号）；
（2）①～⑩中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4（填物质化学式），⑤所对应元素的单质工业制备方法为2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑．
（3）用电子式表示元素③与⑧形成化合物的过程．
（4）我国首创以单质⑤-空气-海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使单质⑤不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光．则电源的负极反应是4Al-12e-=4Al3+，正极反应为3O2+6H2O+12e-=12OH-．
7．相对分子质量为100的饱和链状烷烃，同分异构体中主链有5个原子的有（　　）
A．3种B．4种C．5种D．6种
4．发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
（1）H2（g）═H2（l）△H1=-0.92kJ•mol-1   
（2）O2（g）═O2（l）△H2=-6.84kJ•mol-1
下列说法正确的是（　　）
A．H2（g）与O2（g）反应生成H2O（g）放热483.6kJ•mol-1
B．氢气的燃烧热为△H=-241.8 kJ•mol-1
C．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为：2H2（l）+O2（l）═2H2O（g）△H=-474.92kJ•mol-1
D．H2O（g）=H2O（l）△H=-88kJ•mol-1
11．二氧化锗被广泛用于制作高纯金属锗、锗化合物、化工催化剂及医药工业，某工厂用褐煤烟灰（主要成分为C、GeO2，还有少量Al2O3和SiO2）为原料制备GeO2，其流程如图所示：

已知：GeO2难溶于水和稀盐酸，不跟水反应，是以酸性为主的两性氧化物，可与强碱溶液生成锗酸盐，也可与浓盐酸生成可溶于水的GeCl4（GeCl4的沸点是83.1℃）．
（1）用水浸取焙烧物2小时的目的是为了提高含锗化合物的浸出率，操作“X”的名称为蒸馏，该操作除了铁架台、牛角管、锥形瓶、石棉网、酒精灯外还缺少的玻璃仪器是蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管．
（2）写出焙烧时二氧化锗与氢氧化钠发生反应的化学方程式：2NaOH+GeO2$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$Na2GeO3+H2O．
（3）“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3mol•L-1时有利于生成GeCl4，写出该反应的化学方程式：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4，若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是生成了H2GeO3（或GeO2或GeO2•nH2O）沉淀．
（4）GeO2产品中通常混有少量SiO2．取样品w g，测得其中氧原子的物质的量为n mol，则该样品中GeO2的物质的量为$\frac{w-30n}{45}$（或$\frac{w}{45}$-$\frac{2}{3}$n）mol（用含w、n的代数式表示）．
1．氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4KJ•mol-1．现在500℃、20MPa时，将N2、H2置于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如图．
回答下列问题：
（1）10min内以NH3表示的平均反应速率0.005mol/（L．min）；
（2）在10～20min内：NH3浓度变化的原因可能是A；
A．加了催化剂   B．缩小容器体积
C．降低温度     D．增加NH3物质的量
（3）第1次平衡的时间范围为：20-25min，第1次平衡：平衡常数K1=$\frac{（\frac{0.3mol}{2L}）^{2}}{（\frac{0.25mol}{2L}）（\frac{0.15mol}{2L}）^{3}}$（带数据的表达式），
（4）在反应进行至25min时：
①曲线发生变化的原因：分离出0.1molNH3
②达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2等于K1（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：
N2（g）+3H2O（1）?2NH3（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）；△H=a kJ•mol-1
进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：
T/K303313323
NH3生成量/（10-6mol）4.85.96.0
①此合成反应的a＞0；△S＞0，（填“＞”、“＜”或“=”）
②已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1530kJ•mol-1．
8．近年来，由于石油价格的不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好．图是以煤为原料生产聚乙烯（PVC）和人造羊毛的合成线路．

请回答下列问题：
（1）写出反应类型：反应①加成反应，反应②加聚反应．
（2）写出结构简式：PVC，CH2C═CH-CN．
（3）写出AD的化学方程式HC≡CH+CH3COOH$\stackrel{催化剂}{→}$H2C═CH-OOCCH3．
（4）与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有4种（不包括环状化合物），写出其中一种的结构简式CH2═CHCOOCH3．
5．今有化合物

（1）请写出丙中含氧官能团的名称：醛基、羟基．
（2）请判别上述哪些化合物互为同分异构体：甲、乙、丙．
（3）现有甲、乙、丙三种化合物，请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法（指明所选试剂及主要现象即可）．
鉴别甲的方法：氯化铁溶液，溶液为紫色．
鉴别乙的方法：新制氢氧化铜，蓝色溶液．
鉴别丙的方法：新制氢氧化铜，砖红色沉淀．
（4）请按酸性由强至弱排列甲、乙、丙的顺序：乙＞甲＞丙．
6．关于下列装置的说法中，不正确的是（　　）
A．若用于精炼粗铜，所得电解铜的纯度可达99.95%～99.98%
B．若用于精炼粗铜，在N极附近得到阳极泥，可作为提炼金、银等贵重金属的原料
C．若用于精炼粗铜，则M极为粗铜
D．若用于铁片镀铜，则M极为铁片

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