Question

钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS₂)制备钼酸钠的两种途径如图所示。

（1）NaClO的电子式为 ___。

（2）途径Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为____。

（3）途径Ⅱ氧化时还有Na₂SO₄生成，则反应的离子方程式为____。

（4）已知途径Ⅰ的钼酸钠溶液中c(MoO₄^2-)=0.40mol/L，c(CO₃^2-)=0.10mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入Ba(OH)₂固体以除去CO₃^2-。当BaMoO₄开始沉淀时，CO₃^2-的去除率是______[已知Ksp(BaCO₃)=1×10^-9、Ksp(BaMoO₄)=4.0×10^-8，忽略溶液的体积变化]。

（5）分析纯钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的气体一起通入水中，得到正盐的化学式是_______。

（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图

①当硫酸的浓度大于90%时，碳素钢腐蚀速率几乎为零，原因是____。

②若缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L^-1，则缓蚀效果最好时钼酸钠(M =206g·mol^-1) 的物质的量浓度为____(计算结果保留3位有效数字)。

Answer

MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O 90% (NH4)2CO3和(NH4)2SO3 常温下浓硫酸会使铁钝化 7.28×10-4mol/L

【解析】

根据流程利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径：
途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO3，得到对环境有污染的气体SO2，用碱液可以吸收，然后再用纯碱溶液溶解MnO3，发生反应：MoO3+Na2CO3═Na2MoO4+CO2↑，得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液，反应为MnS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O，结晶后得到钼酸钠晶体，据此分析作答。

(1)离子化合物NaClO的电子式为；

(2)途径I碱浸时MoO3和纯碱溶液反应生成钼酸钠，同时得到CO2气体，反应方程式为MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；

(3)途径II氧化时还有Na2SO4生成，反应物NaClO在碱性条件下氧化MoS2，得到钼酸钠和NaCl、硫酸钠和水，本质为次氯酸根离子氧化MoS2中钼和硫，化合价变化为：升高Mo(+2→+6)，S(-1→+6)，降低Cl(+1→-1)，最小公倍数18，发生反应的离子方程式为：MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O；

(4)Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0.40mol•L-1，BaMoO4开始沉淀时，溶液中钡离子的浓度为：c(Ba2+)=，Ksp(BaCO3)=1×10-9，溶液中碳酸根离子的浓度为：c(CO32-)=mol/L=0.01mol/L，则碳酸根的去除率为=90%；

(5)四钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应可生成NH3，途径Ⅰ中生成的气体有CO2和SO2，将NH3和CO2或SO2一起通入水中可生成正盐为(NH4)2CO3和(NH4)2SO3；

(6)①当硫酸的浓度大于90%时，可以认为是浓硫酸，碳素钢的主要成分含有铁，常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化，表面生成致密的氧化膜，起到防腐蚀作用，所以其腐蚀速率几乎为零；

②缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1，据图可知缓蚀效果最好时钼酸钠和月桂酸肌氨酸的浓度均为150mg/L，则1L钼酸钠溶液中钼酸钠的物质的量为，所以物质的量浓度为7.28×10-4mol/L。