Question

【題目】鉬是一種過渡金屬元素，常用作合金及不銹鋼的添加劑，這種元素可增強合金的強度、硬度、可焊性及韌性，還可增強其耐高溫及耐腐蝕性能。鉬酸鈉晶體（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃劑和無公害型冷水系統(tǒng)的金屬抑制劑。下圖是利用鉬精礦（主要成分是MoS2，含少量PbS等）為原料生產(chǎn)鉬酸鈉晶體的工藝流程圖：

(1)提高焙燒效率的方法有：_____________（寫一種）高溫下發(fā)生焙燒反應的產(chǎn)物為MoO3,請寫出該反應的化學方程式 ___________________________________。氧化產(chǎn)物是________________。

(2)焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐，圖2為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分數(shù)(φ)。則x＝________。

(3)若在實驗室中模擬焙燒操作，需要用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是___________________。

(4)“堿浸”時含鉬化合物發(fā)生的主要反應的離子方程式為 ______________________。

(5)測得“除重金屬離子”中部分離子的濃度：c(MoO42-)=0.20molL1,c(SO42-)=0.01molL1。“結(jié)晶”前應先除去SO42-,方法是加入Ba(OH)2固體。假設加入Ba(OH)2固體后溶液體積不變,當BaMoO4開始沉淀時,此時SO42-的濃度_____________。〔已知Ksp(BaSO4)=1×1010,Ksp(BaMoO4)=2.0×108〕

Answer 1

【答案】粉碎固體 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoO3、SO2 64 坩堝 MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑ 0.001mol/L

【解析】

根據(jù)流程：鉬精礦(主要成分是MoS2，含少量PbS等)通入空氣焙燒，MoS2轉(zhuǎn)化為MoO3，反應為：2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2，同時2PbS+3O2 2PbS+2SO2，加入碳酸鈉堿浸，反應為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑，溶液還含有鉛離子，加入沉淀劑Na2S，將鉛離子以PbS的形式除去，廢渣為PbS，溶液主要為Na2MoO4溶液，將溶液結(jié)晶、重結(jié)晶得到Na2MoO42H2O，據(jù)此分析作答。

(1) 粉碎固體顆�；蛘咄ㄈ脒^量的空氣可以提高礦石的利用率；根據(jù)流程“焙燒”時反應的化學方程式為：2MoS2+7O22MoO3+4SO2，其中MoS2的Mo、S元素化合價均升高，發(fā)生氧化反應，故氧化產(chǎn)物為MoO3和 SO2；

(2) 由圖2可知，6層中存在的固體物質(zhì)分別為MoS2、MoO3、MoO2，圖象分析MoS2、MoO3的物質(zhì)的量百分比均為18%，根據(jù)Mo元素守恒，則MoO2 的物質(zhì)的量百分比為64%，則x為64；

(3) 由鉬酸得到MoO3所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是瓷坩堝；

(4) Na2CO3的加入與焙燒后的產(chǎn)物即MoO3作用生成CO2↑，而生產(chǎn)的最終產(chǎn)物是鉬酸鈉晶體，且在后面加入的沉淀劑是為了除去雜質(zhì)鉛的，也就是說鉬酸鈉在后續(xù)過程中沒有發(fā)生變化，所以反應的化學方程式為 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑，則反應的離子方程式為MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑；

(5)已知 c(MoO42-)=0.20molL1，且Ksp(BaMoO4)=2.0×108，則當BaMoO4開始沉淀時，c(Ba2+)== molL1=1.0×107molL1，此時溶液中c(SO42-)== molL1=1.0×103molL1。