题目内容
【题目】钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。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下图所示。
(1)途径Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为_________________________。
(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-)=0.40mol·L-1，c(CO32-)=0.10mol·L-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-。当BaMoO4开始沉淀时，CO32-的去除率是___[已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，忽略溶液的体积变化]。
(4)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下图。
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300mg·L-1，则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206g·mol-1)的物质的量浓度为_____(计算结果保留3位有效数字)。
(5)二硫化钼用作电池的正极材料时接受Li+的嵌入，锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为xLi+nMoS2
Lix(MoS2)n，则电池放电时正极的电极反应是_________。
【答案】MoO3+Na2CO3===Na2MoO4＋CO2↑ MoS2+9ClO－＋6OH－===MoO42-+9Cl－+2SO42-＋3H2O 90% 常温下浓硫酸会使铁钝化 7.28×10-4mol·L-1 nMoS2＋xLi++xe-===Lix(MoS2)n
【解析】
此工艺流程题是同一种原料采用不同工艺制备同一产品的问题，原料都是主要成分为MoS2的钼精矿，途径Ⅰ先将钼精矿煅烧转变成MoO3，再碱浸反应生成钼酸钠溶液；途径Ⅱ是直接将钼精矿在碱性条件下氧化生成钼酸钠溶液。
(1)通过流程图可知，碱浸时，反应物有MoO3和Na2CO3，产品有Na2MoO4和CO2，所以反应的化学方程式为：
；
(2)由流程图分析可知，途径Ⅱ氧化时，反应物有NaClO和MoS2，产物有Na2MoO4和
，此外溶液是碱性的，所以发生反应的离子方程式为：
；
(3)当BaMoO4开始沉淀时，溶液中
，又因为c(
)=0.4mol/L，所以此时溶液中c(Ba2+)=10-7mol/L；由
，计算可知，溶液此时的c(
)=0.01mol/L，所以去除率为
；
(4) ①硫酸浓度过大时，常温下会使铁钝化，而使铁变得不易被腐蚀；
②腐蚀速率越小，缓蚀剂效果越好，所以根据图像可知钼酸钠浓度为150mg/L时，缓蚀剂效果最好；所以有
；
(5)由题可知，放电时，MoS2做正极发生嵌入Li+的过程，生成
，所以正极反应式为：
。
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