Question

钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS₂，含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：

根据以上工艺流程图，回答下列问题：

(1)提高焙烧效率的方法有______________________________。(写任意一种即可)

(2) “焙烧”时MoS₂转化为MoO₃，该反应的氧化产物是________。

(3) “碱浸”时生成CO₂的电子式为________，“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式为____________________________。

(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na₂S，则废渣成分的化学式为__________________。

(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO)＝0.20 mol·L^－1，c(SO)＝0.01 mol·L^－1。“结晶”前应先除去SO，方法是加入Ba(OH)₂固体。假设加入Ba(OH)₂固体后溶液体积不变，当BaMoO₄开始沉淀时，去除的SO的质量分数为________%。[已知K_sp(BaSO₄)＝1×10^－10，K_sp(BaMoO₄)＝2.0×10^－8]

(6)钼精矿在酸性条件下，加入NaNO₃溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO生成，该反应的离子方程式为__________________________。

Answer

粉碎固体颗粒 MoO3、SO2 MoO3＋CO32-=MoO42-＋CO2↑ PbS 90 MoS2＋6NO3-=MoO42-＋2SO42-＋6NO↑

【解析】

钼精矿(主要成分是MoS2，含少量PbS等)通入空气焙烧，生成MoO3和SO2；碱浸时加入Na2CO3溶液，发生MoO3与Na2CO3反应生成Na2MoO4和CO2；除重金属离子时，加入沉淀剂，将铅离子转化为沉淀从而成为废渣；然后蒸发浓缩、冷却结晶，得钼酸钠晶体。

(1)提高焙烧效率的方法有粉碎固体颗粒、不断搅拌等。答案为：粉碎固体颗粒；

(2)根据工艺流程，焙烧时，通入空气，产生MoO3和SO2，即化学方程式为2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2；氧化产物是还原剂被氧化后得到的产物，根据化学反应方程式中Mo、S的化合价升高，即氧化产物是MoO3、SO2。答案为：MoO3、SO2；

(3)CO2为共价化合物，C与每个O原子都形成2对共用电子，其电子式为；碱浸时，从产物看，Mo元素以MoO42-的形式存在，MoO3与CO32-反应生成MoO42-和CO2，发生的主要离子反应是MoO3＋CO32-=MoO42-＋CO2↑。答案为；MoO3＋CO32-=MoO42-＋CO2↑；

(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S，则Pb2+与S2-反应生成PbS，成为废渣的主要成分，化学式为PbS。答案为：PbS；

(5)根据溶度积，SO42-先沉淀出来，BaMoO4开始出现沉淀，此时溶液中c(Ba2＋)＝＝1.0×10－7 mol·L－1，此时溶液中c(SO42-)＝＝1.0×10－3 mol·L－1，令溶液的体积为V L，去除SO42-的质量分数为＝90%。答案为：90；

(6)MoS2与NO3-反应，S和Mo的化合价都升高，S原子被氧化成SO42-，钼元素以MoO42-的形式存在，NO3-被还原为NO，发生反应的离子方程式为MoS2＋6NO3-=MoO42-＋2SO42-＋6NO↑。答案为：MoS2＋6NO3-=MoO42-＋2SO42-＋6NO↑。