Question

钼酸钠（Na₂MoO₄）是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用钼精矿（主要成分为MoS₂）制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如下图所示。

回答下列问题：

(1)如果在空气中焙烧1mol MoS₂时，S转移12mol电子，则MoS₂中钼元素的化合价为_________；焙烧的产物除MoO₃外的另一种是_________，产生的尾气对环境的主要危害是____________________________。

(2)若在实验室中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是____________________，过滤、洗涤、干燥。

(3)钼精矿中MoS₂含量的测定：取钼精矿16g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体（Na₂MoO₄·2H₂O）12.1g，钼精矿中MoS₂的质量分数为_________________________。（已知MoS₂的相对分子质量为160，Na₂MoO₄·2H₂O的相对分子质量为242）。

(4)操作3发生反应的离子方程式为__________________________________________________。

(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠（Na₂MoO₄）的装置如图甲所示。b电极的材料为_______（填“镍”或“钼”），其电极反应式为_________________________________________________。

(6)某温度下，BaMoO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图乙所示，该温度下BaMoO₄的Ksp为____________。

Answer

+4 SO2 形成酸雨 加热浓缩（或蒸发浓缩）、冷却结晶 50％ MoS2 + 6OH－ + 9ClO－ =MoO42— + 2SO42— + 9Cl— + 3H2O 钼 Mo － 6e－ + 8OH— = MoO42— + 4H2O 4×10－8

【解析】

灼烧钼精矿，MoS2燃烧，反应方程式为2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2，碱性条件下，MoO3和NaOH溶液反应，反应方程式为MoO3+2OH－=MoO42－+H2O，操作1是过滤，溶液中的溶质为Na2MoO4，操作2是将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，然后重结晶得到Na2MoO4.2H2O；钼精矿，碱溶并用NaClO氧化，操作3，过滤也得到Na2MoO4与足量硫酸反应生成钼酸，高温灼烧钼酸生成MoO3，氢气还原MoO3得到Mo。

（1）如果在空气中焙烧1mol MoS2时，S转移12mol电子，根据电子守恒：(+4-x)×2=12，x=-2,则MoS2中硫元素为-2价，钼元素的化合价为+4；焙烧的产物除MoO3外的另一种是SO2，产生的尾气对环境的主要危害是形成酸雨。故答案为：+4；SO2；形成酸雨；

（2）在实验室中进行操作2，从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是加热浓缩（或蒸发浓缩）、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。故答案为：加热浓缩（或蒸发浓缩）、冷却结晶；

（3）由关系式

160:16ω=242:12.1g，ω=0.5，钼精矿中MoS2的质量分数为50％。故答案为：50％；

（4）操作3在碱性条件下，NaClO将MoS2 氧化生成MoO42— 和SO42—，发生反应的离子方程式为MoS2 + 6OH－ + 9ClO－ =MoO42— + 2SO42— + 9Cl— + 3H2O。故答案为：MoS2 + 6OH－ + 9ClO－ =MoO42— + 2SO42— + 9Cl— + 3H2O；

（5）b与电源正极相连，为阳极，b电极的材料为钼发生氧化反应，其电极反应式为Mo － 6e－ + 8OH— = MoO42— + 4H2O。故答案为：钼；Mo － 6e－ + 8OH— = MoO42— + 4H2O；

（6）由图乙：某温度下，BaMoO4的Ksp为c(Ba2＋)c(MoO42－)==2×10－4×2×10－4= 4×10－8。故答案为：4×10－8。