Question

【題目】鉬酸鈉（Na2MoO4）是一種重要的化工原料。用廢加氫催化劑（含有MoS2和Al2O3、Fe2O3、SiO2等）為原料制取鉬酸鈉，工藝流程如圖所示：

已知：MoO3、A12O3在高溫下能跟Na2CO3發(fā)生反應(yīng)。

回答下列問題：

(1)Na2MoO4中Mo元素的化合價(jià)______。

(2)廢加氫催化劑焙燒目的是脫除表面油脂、硫等。請(qǐng)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，廢加氫催化劑預(yù)處理溫度應(yīng)選擇______℃。

廢催化劑在不同溫度下的燒殘（時(shí)間：2h）

溫度 /℃	300	350	400	500	600
燒前 /g	50.00	50.00	50.00	50.00	50.00
燒后 /g	48.09	47.48	47.19	46.55	46.52
燒殘， %	96.2	95.0	94.4	93.1	93.0

(3)焙燒時(shí)生成MoO3的化學(xué)方程式為______，當(dāng)生成1mol MoO3轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______NA。

(4)加碳酸鈉堿性焙燒時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(5)用50t含MoS2為80%的廢加氫催化劑，經(jīng)過制取、分離、提純，得到30.9t Na2MoO4，則Na2MoO4的產(chǎn)率為______。

Answer 1

【答案】+6 500 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 14 MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑ 60%

【解析】

根據(jù)流程：空氣中焙燒廢加氫催化劑，MoS2燃燒反應(yīng)方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2，加Na2CO3堿性焙燒，再加水溶解過濾所得濾液，然后向?yàn)V液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH值，過濾，溶液中的溶質(zhì)為Na2MoO4，所以加碳酸鈉堿性焙燒時(shí)主要是將MoO3轉(zhuǎn)化為易溶于水的Na2MoO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，得到Na2MoO42H2O晶體，再分解得到Na2MoO4，據(jù)此分析作答。

(1)根據(jù)Na2MoO4中化合價(jià)代數(shù)和為0，Mo元素的化合價(jià)為+（2×4-1×2）=+6價(jià)；

故答案為：+6；

(2)由廢加氫催化劑焙燒目的是脫除表面油脂、硫等，結(jié)合表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，500℃后燒殘的百分含量幾乎不變，所以廢加氫催化劑預(yù)處理溫度應(yīng)選擇500℃，故答案為：500；

(3)空氣中焙燒廢加氫催化劑，MoS2燃燒反應(yīng)生成MoO3的化學(xué)方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2，反應(yīng)中Mo元素化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6，S元素化合價(jià)由-2升高到+4，則由方程式可知轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×（6-4+2×6）=28e-，所以當(dāng)生成1mol MoO3轉(zhuǎn)移電子數(shù)為14NA；

故答案為：2MoS2+7O22MoO3+4SO2；14；

(4)加碳酸鈉堿性焙燒時(shí)主要是將MoO3轉(zhuǎn)化為易溶于水的Na2MoO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑；

故答案為：MoO3+Na2CONa2MoO4+CO2↑；

(5)用50t含MoS2為80%的廢加氫催化劑，則含MoS2的物質(zhì)的量為=2.5×105mol，根據(jù)Mo原子守恒n（Mo）=n（MoS2）=n（Na2MoO4），所以Na2MoO4的產(chǎn)率=×100%=60%，故答案為：60%。