【題目】金屬鉬具有高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、耐磨抗腐性,用于制火箭、衛(wèi)星的合金構(gòu)件。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種重要的金屬緩蝕劑。利用鉬礦(主要成分MoS2,還含少量鈣、鎂等元素)為原料冶煉金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下:

(1)Na2MoO42H2O中鉬元素的價(jià)態(tài)為___,煅燒產(chǎn)生的尾氣引起的環(huán)境危害主要是_______。

(2)用濃氨水溶解粗產(chǎn)品的離子方程式是_________,由圖中信息可以判斷MoO3___氧化物。(填酸性、堿性兩性

(3)操作I_____,操作Ⅱ所得的鉬酸要水洗,檢驗(yàn)鉬酸是否洗滌干凈的方法是____。

(4)采用 NaClO氧化鉬礦的方法將礦石中的鉬浸出,該過程放熱。

①請(qǐng)配平以下化學(xué)反應(yīng):

___NaClO +___MoS2 + ___NaOH →___Na2MoO4 +___Na2SO4 +___NaCl +___H2O。

②鉬的浸出率隨著溫度變化如圖,當(dāng)溫度高于50℃后浸出率降低的可能原因是______(寫一點(diǎn))。

(5)鋰和MoS2可充電電池的工作原理為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,則電池充電時(shí)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為______

【答案】+6 酸雨 MoO3 +2NH3H2O=2NH4+ + MoO42+H2O 酸性 過濾 取少量最后一次水洗液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生即證明鉬酸已洗凈 9 1 6 1 2 9 3 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫使平衡逆移;隨著溫度升高,其它金屬雜質(zhì)離子浸出也增多,沉淀了MoO42 Lix(MoS2)n-xe=nMoS2+xLi+

【解析】

制備金屬鉬和鉬酸鈉:鉬礦的主要成分為MoS2,在空氣中煅燒2MoS2+7O22MoO3+4SO2,生成MoO3SO2,所以尾氣含SO2;MoO3加濃氨水生成鉬酸銨溶液,2NH3H2O+MoO3=(NH4)2MoO4+H2O,過濾除去雜質(zhì),在鉬酸銨溶液中加足量鹽酸,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成鉬酸和氯化銨,過濾得到鉬酸晶體高溫分解生成MoO3;鉬礦與NaOHNaClO溶液發(fā)生反應(yīng)9MoS2+6OH-+ClO-=MoO42-+2SO42-+9Cl-+3H2O,Na2MoO4溶液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到Na2MoO4·2H2O

(1) Na2MoO4·2H2ONa元素化合價(jià)為+1價(jià)、O元素化合價(jià)為-2價(jià),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定Mo元素的價(jià)態(tài)為4×2-2×1=+6價(jià);工業(yè)煅燒鉬礦的尾氣為二氧化硫,二氧化硫引起的環(huán)境危害主要是酸雨;

(2)用濃氨水溶解粗產(chǎn)品MoO3,反應(yīng)產(chǎn)生鉬酸銨和水,反應(yīng)的離子方程式為:MoO3 +2NH3H2O=2NH4+ + MoO42+H2OMoO3可以與堿溶液反應(yīng)生成MoO42-和水,因此可以說明MoO3是酸性氧化物;

(3)操作I是分離難溶性的固體與可溶性液體混合物的方法,該分離混合物的方法為過濾;操作Ⅱ過濾分離出固體鉬酸和濾液,在濾液中含有NH4Cl,所得的鉬酸要水洗,檢驗(yàn)鉬酸是否洗滌干凈的方法就是檢驗(yàn)洗滌液中是否含有Cl-,操作是取少量最后一次水洗液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生即證明鉬酸已洗凈;

(4)①在該反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由反應(yīng)前NaClO 中的+1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后NaCl 中的-1價(jià)、Mo元素化合價(jià)由反應(yīng)前MoS2中的+2價(jià)變?yōu)?/span>+6價(jià)、S元素化合價(jià)由反應(yīng)前MoS2中的-1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后Na2SO4中的+6價(jià),根據(jù)轉(zhuǎn)移電子及原子守恒,配平方程式為9NaClO+MoS2+6NaOH=Na2MoO4+2Na2SO4+9NaCl+3H2O;

②鉬的浸出率隨著溫度變化如圖,當(dāng)溫度低于50℃時(shí),溫度升高,反應(yīng)速率加快,更多的鉬溶解,因此鉬的浸出率隨著溫度的升高而增大;當(dāng)溫度高于50℃后浸出率降低的可能原因是:第一,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著溫度升高,平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng);第二,隨著溫度升高,其它金屬雜質(zhì)離子浸出也增多,沉淀了MoO42,導(dǎo)致浸出率降低;

(5)鋰和MoS2可充電電池的工作原理為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,可知:在電池充電時(shí)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為放電時(shí)正極反應(yīng)式的逆反應(yīng),放電時(shí),正極上MoS2得電子和鋰離子反應(yīng)生成Lix(MoS2)n,則陽(yáng)極反應(yīng)式為Lix(MoS2)n-xe-=nMoS2+xLi+

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖為 AB 元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是(  )

A.B 的原子結(jié)構(gòu)示意圖中 x 12

B.A B 分別屬于非金屬元素和金屬元素

C.A 的原子和 B 的原子分別形成簡(jiǎn)單離子的過程相同

D.A B 可組成化學(xué)式為 BA2 的化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法正確的是

A. 298K時(shí),反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0

B. 電解法精煉銅時(shí),粗銅作陽(yáng)極,精銅作陰極

C. 在硫酸鋇懸濁液中加入足量飽和Na2CO3溶液處理,向所得沉淀中加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,說明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)

D. 常溫下,pH均為5的鹽酸與氯化銨溶液中,水的電離程度相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時(shí),Fe(OH)2Cu(OH)2的飽和溶液中,金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)[-lgc(M2+)]與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示,已知該溫度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列說法正確的是

A. 曲線a表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系

B. 除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+可加入適CuO

C. 當(dāng)Fe(OH)2Cu(OH)2沉淀共存時(shí),溶液中c(Fe2+):c(Cu2+)=104.6 :1

D. X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH固體,可轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室里用如下兩種方法來制備無水FeCl2。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下:

C6H5Cl(氯苯)

C6H4Cl2(二氯苯)

FeCl3

FeCl2

溶解性

不溶于水,易溶于苯、乙醇

不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,

易溶于乙醇,易吸水

熔點(diǎn)/

-45

53

易升華

沸點(diǎn)/

132

173

(1)H2還原無水FeCl3制取FeCl2。有關(guān)裝置如下:

H2還原無水FeCl3制取FeCl2的化學(xué)方程式為_____________。

②按氣流由左到右的方向,上述儀器的連接順序?yàn)?/span>_________(填字母,裝置可多次使用);C中盛放的試劑是_____________。

③該制備裝置的缺點(diǎn)為________________

(2)利用反應(yīng)2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取無水FeCl2并測(cè)定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按下圖裝置,在三頸燒瓶中放入32.5g無水氯化鐵和過量的氯苯,控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3h,冷卻、分離提純得到粗產(chǎn)品。

①儀器a的名稱是__________。

②反應(yīng)結(jié)束后,冷卻實(shí)驗(yàn)裝置A,將三頸燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后,得到粗產(chǎn)品。洗滌所用的試劑可以是____,回收濾液中C6H5C1的操作方法是______。

③反應(yīng)后將錐形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液為19.60 mL,則氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為__________。

④為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,在制取無水FeCl2過程中應(yīng)采取的措施有:________(寫出一點(diǎn)即可)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有助于更好地解決問題。下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 用裝置甲驗(yàn)證HCl氣體易溶于水

B. 用裝置乙驗(yàn)證SO2具有漂白性

C. 用裝置丙采集到的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)判斷鐵釘發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕

D. 用裝置丁檢驗(yàn)NH4Cl分解產(chǎn)生的氣體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知某高能鋰離子電池的總反應(yīng)為:2Li+FeS= Fe +Li2S,電解液為含LiPF6SO(CH3)2的有機(jī)溶液(Li+可自由通過)。某小組以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳,工作原理如圖所示。

下列分析正確的是

A. 該鋰離子電池正極反應(yīng)為FeS+2Li++2e-=Fe +Li2S

B. X與電池的Li電極相連

C. 電解過程中c(BaC12)保持不變

D. 若去掉陽(yáng)離子膜將左右兩室合并,則X電極的反應(yīng)不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞氯酸鈉常用作漂白劑。某化學(xué)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備亞氯酸鈉,并進(jìn)行雜質(zhì)分析。

實(shí)驗(yàn)I 按圖裝置制備NaC1O2晶體

已知:①C1O2為黃綠色氣體,極易與水反應(yīng)。

NaC1O2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaC1O2·3H2O晶體,高于38℃時(shí)析出NaC1O2晶體,溫度高于60℃時(shí)NaC1O2分解生成NaC1O3NaCl

(1)裝置Ab儀器的名稱是____;a中能否用稀硫酸代替濃硫酸____(填不能),原因是____。

2A中生成C1O2的化學(xué)反應(yīng)方程式為____。

3C中生成NaC1O2時(shí)H2O2的作用是____;為獲得更多的NaC1O2,需在C處添加裝置進(jìn)行改進(jìn),措施為____。

4)反應(yīng)后,經(jīng)下列步驟可從C裝置的溶液中獲得NaC1O2晶體,請(qǐng)補(bǔ)充完善。

i.55℃時(shí)蒸發(fā)結(jié)晶 ii.__________ ii.40℃熱水洗滌 iv.低于60℃干燥,得到成品

實(shí)驗(yàn)Ⅱ 樣品雜質(zhì)分析

5)上述實(shí)驗(yàn)中制得的NaC1O2晶體中還可能含有少量中學(xué)常見的含硫鈉鹽,其化學(xué)式為____,實(shí)驗(yàn)中可減少該雜質(zhì)產(chǎn)生的操作(或方法)是____(寫一條)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氫是人們公認(rèn)的清潔能源,作為低碳和零碳能源正在脫穎而出,氫的獲得及以氫為原料的工業(yè)生產(chǎn)工藝成為科技工作者研究的重要課題。

(1)工業(yè)生產(chǎn)中可利用H2還原CO2制備清潔能源甲醇。

①將一定量的CO2H2充入到某恒容密閉容器中,測(cè)得在不同催化劑作用下,相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度的變化如圖所示:

催化效果最好的是催化劑_____________(選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),該反應(yīng)在a點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài),a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比b點(diǎn)的高,其原因是______________________________________________________。

②甲醇(CH3OH)燃料電池(NaOH溶液介質(zhì))的負(fù)極電極反應(yīng)式 ___________。

(2)利用CO和水蒸氣可生產(chǎn)H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng),得到三組數(shù)據(jù)如下表所示:

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為___________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱” )。

②900℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(H2O)=____________,達(dá)到平衡時(shí)c(H2)=__________(保留2位小數(shù))。

(3)利用廢棄的H2S的熱分解可生產(chǎn)H2:2H2S(g)2H2(g)+S2(g),F(xiàn)將0.20 mol H2S(g)通入到某恒壓(壓強(qiáng)p=a MPa)密閉容器中,在不同溫度下測(cè)得H2S的平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示:

已知:對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)。 溫度為T4℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp___________(用a的代數(shù)式表示)。

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