Question

【題目】鉬是一種重要的過(guò)渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，可增強(qiáng)合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性等。鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)可作為無(wú)公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬腐蝕抑制劑，如圖15是化工生產(chǎn)中以輝鉬礦(主要成分為硫化鉬MoS2)為原料來(lái)制備金屬鉬、鉬酸鈉晶體的主要流程圖。

回答下列問(wèn)題:

（1）已知反應(yīng)③為復(fù)分解反應(yīng)，則鉬酸中鑰的化合價(jià)為___________。

（2）反應(yīng)⑥的離子方程式為___________。

（3）輝鉬礦灼燒時(shí)的化學(xué)方程式為____________。

（4）操作X為_________。已知鉬酸鈉在一定溫度范圍內(nèi)的析出物質(zhì)及相應(yīng)物質(zhì)的溶解度如下表所示，則在操作X中應(yīng)控制溫度的最佳范圍為_______(填序號(hào))。

溫度(℃)	0	4	9	10	15.5	32	51.5	100	>100
析出物質(zhì)	Na2MoO4·10H2O				Na2MoO4·2H2O				Na2MoO4
溶解度	30.63	33.85	38.16	39.28	39.27	39.82	41.27	45.57

A.0℃～10℃ B.10℃～100℃ C.15.5℃～50℃ D.100℃以上

（5）制備鉬酸鈉晶體還可用通過(guò)向精制的輝鉬礦中直接加入次氯酸鈉溶液氧化的方法，若氧化過(guò)程中，還有硫酸鈉生成，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________。

（6）Li、MoS2可充電電池的工作原理為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___________________。

（7）可用還原性氣體(CO和H2)還原MoO3制鉬，業(yè)上制備還原性氣體CO和H2的反應(yīng)原理之一為CO2+CH42CO+2H2。含甲烷體積分?jǐn)?shù)為90%的7L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)天然氣與足量二氧化碳在高溫下反應(yīng)，甲烷轉(zhuǎn)化率為80%,用產(chǎn)生的CO和H2還原MoO3制鉬，理論上能生產(chǎn)鉬的質(zhì)量為_________。

Answer 1

【答案】 +6 MoO3+2OH=+ 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 C 9︰1 Lix(MoS2)n xe = nMoS2 +xLi+ 28.8g

【解析】（1）根據(jù)鉬酸銨化學(xué)式可知，鉬元素化合價(jià)為+6價(jià)，由于反應(yīng)③為復(fù)分解反應(yīng)，則鉬酸中鉬的化合價(jià)為+6價(jià)；正確答案：+6。

（2）三氧化鉬與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成Na2MoO4和水，反應(yīng)的離子方程式為MoO3+2OH=+ ；正確答案：. MoO3+2OH=+ 。

（3）根據(jù)流程圖看出，輝鉬礦在氧氣中灼燒生成MoO3，化學(xué)方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2 ；正確答案：2MoS2+7O22MoO3+4SO2。

（4）由Na2MoO4溶液變?yōu)镹a2MoO42H2O晶體，需要進(jìn)行的蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知要形成Na2MoO42H2O晶體，15.5℃～50℃ 范圍內(nèi)最好，C正確；.正確答案：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；C。

（5）次氯酸鈉做氧化劑，被還原為氯化鈉，輝鉬礦中MoS2做還原劑，被氧化為Na2MoO4和硫酸根離子，設(shè)次氯酸鈉有xmol，MoS2 ymol，根據(jù)電子守恒規(guī)律：x×（1-（-1））=y×（6-4+{6-（-2）}×2），x：y=9:1，正確答案：9:1。

（6）放電為原電池，充電為電解池，電解池陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Lix(MoS2)n失電子變?yōu)镸oS2，電極反應(yīng)式為 Lix(MoS2)n xe = nMoS2 +xLi+ ；正確答案：Lix(MoS2)n xe = nMoS2 +xLi+ 。

（7）根據(jù)CO2＋CH42CO＋2H2，1體積的甲烷發(fā)生反應(yīng)生成4體積的還原性氣體，氣體總體積為7×90%×80%×4=20.16L；生成1molMo消耗3molCO或H2，所以生成n(Mo)= 20.16/（22.4×3）=0.3mol，鉬的質(zhì)量為m(Mo)= 0.3×96=28.8 g；正確答案：28.8 g。