Question

【題目】鉬(Mo)是一種過(guò)渡金屬元素，它具有強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電氣等領(lǐng)域。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種新型水處理劑。某化學(xué)興趣小組利用廢鉬催化劑(主要成分為MoS2，含少量Cu2S、FeS2)回收Mo并制備鉬酸鈉晶體，其主要流程如圖所示：

回答下列問(wèn)題：

(1)可以提高焙燒效率的措施有__________________(填一條即可)。MoS2中的鉬元素在空氣中焙燒，很容易被氧化成MoO3，若生成0.1molMoO3，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為______。

(2)往固體1中加碳酸鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

(3)操作2為______________、洗滌、干燥。

(4)制備鉬酸鈉晶體還可通過(guò)向精制的MoS2中直接加入次氯酸鈉溶液與氫氧化鈉溶液進(jìn)行氧化的方法，若氧化過(guò)程中還有硫酸鈉生成，則反應(yīng)的離子方程式為___________。

(5)已知鉬酸鈉溶液中c(MoO42-)=0.40mol/L，由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時(shí)，需加入Ba(OH)2固體以除去CO32-，當(dāng)BaMoO4開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中c(CO32-)=_________[已知：Ksp(BaCO3)=2.6×10-9，Ksp(Ba MoO4)=4.0×10-8。忽略溶液的體積變化]。

(6)鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應(yīng)為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n[Lix(MoS2)n附著在電極上]，則電池充電時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為____。

Answer 1

【答案】將廢鉬催化劑粉碎或增加空氣的進(jìn)入量 1.4NA MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾 MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O 2.6×10-2mol/L Lix(MoS2)n-xe-= nMoS2+xLi+

【解析】

(1)將廢鉬催化劑粉碎或增加空氣的進(jìn)入量，都可以提高焙燒效率；根據(jù)MoS2→MoO3+SO2計(jì)算；

(2)根據(jù)流程可知，固體1中加碳酸鈉溶液生成了鉬酸鈉和二氧化碳；

(3)對(duì)鉬酸鈉溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥等操作得到鉬酸鈉晶體；

(4)次氯酸根離子能夠把MoS2直接氧化為MoO42-和SO42-，本身還原為Cl-；

(5)根據(jù)Ksp計(jì)算；

(6)充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Lix(MoS2)n失電子變?yōu)?/span>MoS2。

(1)將廢鉬催化劑粉碎或增加空氣的進(jìn)入量，都可以提高焙燒效率；根據(jù)流程可知，廢鉬催化劑在空氣中焙燒時(shí)，MoS2→MoO3+SO2，鉬元素由+4價(jià)升高到+6價(jià)，硫元素由-2價(jià)升高到+4價(jià)，因此若反應(yīng)中生成0.1molMoO3，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的量為0.1×(6-4)+0.1×(4+2)×2=1.4mol，數(shù)目為1.4NA；

(2)根據(jù)流程可知，固體1中加碳酸鈉溶液生成了鉬酸鈉和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；

(3)從鉬酸鈉溶液中的得到鉬酸鈉晶體，可以進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥等操作；

(4)次氯酸根離子能夠把MoS2直接氧化為MoO42-和SO42-，本身還原為Cl-，反應(yīng)的離子方程式為MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O；

(5)根據(jù)Ksp(BaMoO4)=c(Ba2+)×c(MoO42-)=c(Ba2+)×0.40=4.0×10-8，則c(Ba2+)=10-7mol/L，當(dāng)BaMoO4開(kāi)始沉淀時(shí)，Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)×c(CO32-)=10-7×c(CO32-)=2.6×10-9，c(CO32-)=2.6×10-2mol/L；

(6)充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Lix(MoS2)n失電子變?yōu)?/span>MoS2，電極反應(yīng)式為Lix(MoS2)n-xe-= nMoS2+xLi+。