题目内容
8．钼酸钠（Na2MoO4）具有广泛的用途，可做新型水处理剂、优良的金属缓蚀剂及可用于局部过热的循环水系统；Al（OH）3在工业和医药上都具有重要用途．现从某废钼催化剂（主要成分MoO3、Al2O3、Fe2O3等）中回收Na2MoO4和Al（OH）3，其工艺如图：
回答下列问题：
（1）已知MoO3、Al2O3与SiO2相似，均能在高温下跟Na2CO3发生类似反应．试写出MoO3与Na2CO3反应的化学方程式：MoO3+Na2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2MoO4+CO2↑．
（2）第②步操作所后的滤液中，溶质有Na2MoO4、Na2AlO2和过量的Na2CO3；检验第②步操作所得滤渣中含有三价铁的方法是取少量滤渣洗涤液于试管中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明含三价铁．
（3）第③步操作H2SO4需要适量，通常是通过测溶液的pH来调控H2SO4的用量；与Na2SO4相比，Na2MoO4的溶解度受温度的影响变化较小（填“较大”或“较小”）．
（4）利用铝热反应可回收金属钼．将所得钼酸钠溶液用酸处理得到沉淀，再加热可得MoO3．写出MoO3发生铝热反应的化学方程式：4Al+2MoO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mo+2Al2O3．
（5）取废钼催化剂5.00g，加入5.30g Na2CO3（足量），经上述实验操作后，最终得到2.34g Al（OH）3和6.39g Na2SO4晶体，则废钼催化剂中钼元素的质量分数为9.60%．
分析 MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似，加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2，加入水溶解后出去杂质，加入硫酸浸泡，可生成氢氧化铝沉淀，过滤后滤液中存在硫酸钠和Na2MoO4，二者溶解度不同，经蒸发结晶可得到Na2SO4晶体和Na2MoO4，
（1）加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2，MoO3与Na2CO3反应生成Na2MoO4和二氧化碳；
（2）高温条件下，氧化铝和碳酸钠反应生成Na2AlO2，检验第②步操作所得滤渣中含有三价铁是利用铁离子结合硫氰酸钾溶液中硫氰酸根离子形成血红色溶液设计实验检验；
（3）溶液中加入硫酸适量避免氢氧化铝溶解，一般利用测定溶液PH控制，转化关系分析可知④蒸发结晶得到硫酸钠晶体和Na2MoO4溶液，说明硫酸钠溶解度随温度变化大；
（4）MoO3发生铝热铝反应，高温下和铝反应生成钼和氧化铝；
（5）加入稀硫酸后，滤渣为Al（OH）3，滤液中含有Na2SO4和Na2MoO4，已知：n（Na2CO3）=$\frac{5.30g}{106g/mol}$=0.05mol，n（Na2SO4）=$\frac{6.39g}{142g/mol}$=0.045mol，则Na2MoO4，由Na守恒可知n（Na2MoO4）=0.005mol，m（Mo）=0.005mol×96g/mol=0.48g，计算得到废钼催化剂中钼元素的质量分数．
解答 解：（1）MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似，加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2，MoO3与Na2CO3反应的化学方程式为MoO3+Na2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2MoO4+CO2↑，
故答案为：MoO3+Na2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2MoO4+CO2↑；
（2）高温条件下，氧化铝和碳酸钠反应生成Na2AlO2，滤液中含有焙烧后生成Na2MoO4、Na2AlO2以及过量的Na2CO3，检验第②步操作所得滤渣中含有三价铁，取少量滤渣洗涤液于试管中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明含三价铁，
故答案为：Na2AlO2；取少量滤渣洗涤液于试管中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明含三价铁；
（3）第③步操作H2SO4需要适量，避免氢氧化铝溶解，通常是通过测溶液的pH来调控H2SO4的用量，转化关系中④蒸发结晶溶液得到硫酸钠晶体和Na2MoO4溶液，与Na2SO4相比，Na2MoO4的溶解度受温度的影响变化较小，硫酸钠溶解度收温度影响大，先析出晶体，
故答案为：测溶液的pH；较小；
（4）MoO3发生铝热铝反应，高温下和铝反应生成钼和氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+2MoO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mo+2Al2O3，
故答案为：4Al+2MoO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mo+2Al2O3；
（5）加入稀硫酸后，滤渣为Al（OH）3，滤液中含有Na2SO4和Na2MoO4，
已知：n（Na2CO3）=$\frac{5.30g}{106g/mol}$=0.05mol，n（Na2SO4）=$\frac{6.39g}{142g/mol}$=0.045mol，则由Na守恒可知n（Na2MoO4）=0.005mol，
m（Mo）=0.005mol×96g/mol=0.48g，
ω（Mo）=$\frac{0.48g}{5g}$×100%=9.60%，
故答案为：9.60%．
点评 本题考查物质的分离、提纯，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握实验的原理和物质的性质，为解答该题的关键，难度中等．
金钥匙试卷系列答案①
②
| A． | ①② | B． | ① | C． | ② | D． | 均不正确 |
| 元素 | 相关信息 |
| A | 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料 |
| B | 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障 |
| C | 植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 |
| D | 室温下其单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 |
| E | 它在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业 |
（2）化合物X是元素D的氢化物，X在水中的电离方程为H2S?H++HS-；元素E在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族．
| A． | 溴苯中混有溴，加入KI溶液振荡 | |
| B． | 乙烷中混有乙烯，通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 | |
| C． | 硝基苯中混有浓HNO3和浓H2SO4，将其倒入NaOH溶液中振荡，静置，分液 | |
| D． | 乙烯中混有SO2和CO2，将其通入酸性KMnO4溶液中洗气 |
| A． | 石油裂解可以得到氯乙烯 | |
| B． | 油脂水解可得到氨基酸和甘油 | |
| C． | 所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键 | |
| D． | 蔗糖和麦芽糖的组成都是C12H22O11，水解产物均含有葡萄糖 |
科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国己计划将甲醇燃料电池用于军事目的．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在KOH电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．（1）孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石，其主要成分是Cu（OH）2•CuCO3．某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件，设计了如下实验：
实验1：将2.0mL 0.50mol•L-1的Cu（NO3）2溶液、2.0mL 0.50mol•L-1的NaOH溶液和0.25mol•L-1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合．
实验2：将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应．
实验记录如下：
| 编号 | V （Na2CO3）/mL | 沉淀情况 | 编号 | 反应温度/℃ | 沉淀情况 | |
| 1 | 2.8 | 多、蓝色 | 1 | 40 | 多、蓝色 | |
| 2 | 2.4 | 多、蓝色 | 2 | 60 | 少、浅绿色 | |
| 3 | 2.0 | 较多、绿色 | 3 | 75 | 较多、绿色 | |
| 4 | 1.6 | 较少、绿色 | 4 | 80 | 较多、绿色（少量褐色） |
①实验室制取少许孔雀石，应该采用的最佳条件是n[Cu（NO3）2]：n（Na2CO3）=2：1，75℃．
②80℃时，所制得的孔雀石有少量褐色物质的可能原因是Cu（OH）2受热分解为CuO．
（2）实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成，利用如图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验：
步骤1：检查装置的气密性，将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中．
步骤2：打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭，称量相关装置的质量．
步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生．
步骤4：（请补充该步操作内容）．
步骤5：称量相关装置的质量．
①装置A的作用是；若无装置E，则实验测定的$\frac{x}{y}$的值将偏小（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
②某同学在实验过程中采集了如下数据：
A．反应前玻璃管与样品的质量163.8g
B．反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C．装置C实验后增重9.0g
D．装置D实验后增重8.8g
为测定$\frac{x}{y}$的值，请你选用合适数据进行计算，并根据你的计算结果，写出该样品组成的化学式．
| A． | 向水中加入金属钠：Na+H2O═Na++OH-+H2↑ | |
| B． | 用NaOH溶液检验NH4Cl溶液中的铵根离子：NH${\;}_{4}^{+}$+OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O | |
| C． | 氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2++Cl2═Fe3++2Cl- | |
| D． | 用食醋除去水瓶中的水垢：CO${\;}_{3}^{2-}$+2CH3COOH═2CH3COO-+CO2↑+H2O |