钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业...

钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上可利用多种钼矿制备钼酸钠。镍钼矿（主要含有MoS2、NiS2、NiS、FeS2、SiO2和C）是我国特有的一种多金属复杂硫化矿资源，常用来进行钾、镍等战略有色金属的提取。工业上进行选择性还原熔炼可以提取镍铁合金同时得到钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)，其主要流程如图：

已知：Na2MoO4·2H2O是白色晶体，在水中的溶解度随温度升高而增大。

（1）还原熔炼过程中发生了较多的化学变化请结合题干信息补充完整NiS发生的化学反应方程式，并配平。___

□NiS+□Na2CO3+3C+2O2___+____+___。

（2）向水浸液中通人适量CO2和空气，然后过滤，所得滤渣的主要成分为___。

（3）已知过滤所得混合液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1，c(CO32-)=0.10mol·L-1，加入Ba(OH)2固体除去CO32-。当BaMoO4开始沉淀时，CO32-的去除率是___。

（已知Ksp(BaCO3)=1×10-9，Ksp(BaMoO4)=4×10-8）

（4）从钼酸钠溶液中获取钼酸钠晶体的操作___。

（5）工业上还可以利用如图所示电解装置浸取辉钼矿（主要成分为MoS2）得到Na2MoO4和Na2SO4溶液，制备钼酸钠晶体。

①电解一段时间，电极B附近pH___（填“增大”“减小”或“不变”）；

②简述MoO42-生成的原因___。

（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，碳素钢在二种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示：

①已知：钼酸钠、月挂酰肌氨酸的相对分子质量分别为M1、M2，要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月挂酰肌氨酸的物质的量浓度比应为____；

②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是____。

NiS+Na2CO3+3C+2O22Ni+2Na2S+5CO2 S、H2SiO3 90% 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥增大阳极产生Cl2使MoS2氧化为Na2MoO4 M2：M1 常温下铁遇浓硫酸钝化【解析】镍钼矿主要含有MoS2、NiS2、NiS、FeS2、SiO2和C，灼烧镍钼矿，MoS2燃烧，反应方程式为：2MoS2+7O22MoO3+4SO2，碱性条件下，MoO3和Na2CO3溶液反应，反应方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑，然后向溶液中加入沉淀剂除去重金属离子，溶液中的溶质为Na2MoO4，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，然后重结晶得到Na2MoO4.2H2O。（1）根据氧化还原反应，得失电子守恒，C元素的化合价从0价升高为+4价生成二氧化碳，Ni元素的化合价从+2价降低为0价，生成单质Ni，O元素的化合价从0价降低为-2价生成二氧化碳，反应方程式为：NiS+Na2CO3+3C+2O22Ni+2Na2S+5CO2，故答案为：NiS+Na2CO3+3C+2O22Ni+2Na2S+5CO2；（2）SiO2是酸性氧化物，能与碱性溶液反应，水浸液中含SiO32-，通入二氧化碳后发生反应为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；水浸液中还含S2-，通入空气被氧化生成S单质，所得到的沉淀为H2SiO3，S，故答案为：H2SiO3，S；（3）Ksp（BaMoO4）=4×10-8，钼酸钠溶液中c（MoO42-）=0.40 mol•L-1，BaMoO4开始沉淀时，溶液中钡离子的浓度为：c（Ba2+）==1×10-7mol·L-1，Ksp（BaCO3）=1×10-9，溶液中碳酸根离子浓度为：c（CO32-）==1.0×10-2 mol·L-1，原溶液中c（CO32-）=0.10mol•L-1，碳酸根离子的去除率为：（1-）×100%=1-10%≈90%，故答案为：90%；（4）钼酸钠溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可得到钼酸钠晶体，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；（5）①根据图可知，电极B为阴极，发生还原反应，水电离出的氢离子放电，所以电解一段时间后，B附近pH增大，故答案为：增大； ②电极A为阳极，发生氧化反应，溶液中的氯离子失去电子生成氯气，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸将MoS2氧化生成MoO42-，故答案为：阳极产生Cl2使MoS2氧化为Na2MoO4；（6）①根据图示可知，当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，腐蚀效果最好，，当相同时，c与M成反比，即物质的量浓度比为：M2：M1，根据故答案为：M2：M1； ②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化，起到防腐蚀作用，故答案为：常温下铁遇浓硫酸钝化；

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考点分析：

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苯甲酸又称安息香酸(C6H5COOH)，可用于合成纤维、树脂涂料等也可作为药物或防腐剂使用，有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室中由甲苯制备苯甲酸的实验如下：

查阅资料：

①苯甲酸是一元有机弱酸不易被氧化。在水中溶解度：0.35g(25℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃)。甲苯易溶于有机溶剂，不溶于水。

②

	相对分子质量	熔点（℃）	沸点（℃）	密度（g·cm-3）
苯甲酸	122	122.4	249	1.3
甲苯	92	-95	110.6	0.9

实验步骤：

第一步：将9.2g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液（过量）置于如图的三颈烧瓶中，加热保持反应物溶液温度在90℃左右至反应结束，主要反应为5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO45C6H5COOH+3K2SO4+4MnSO4+14H2O，制备过程中不断从分水器分离出水；

第二步：将反应后混合液趁热过滤滤液冷却后用硫酸酸化用如图装置抽滤得粗产品；（抽滤又称减压过滤利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低达到固液分离的目的。）

第三步：粗产品用水洗涤2到3次，干燥称量得固体.

请回答下列问题：

（1）图1中装置乙的名称为___。

（2）分水器的作用是分离出水其主要目的是___，判断该反应进行完全的实验现象是___。

（3）实验第二步中，趁热过滤的原因是___，采用抽滤的优点是____。停止抽滤时先旋开图2中4处的旋塞恢复常压，然后关闭抽气泵，装置3起到的作用是____。

（4）第三步证明粗产品洗涤干净的方法是___。

（5）苯甲酸的产率为____。

（6）结合下列试剂和用品设计最简单实验验证苯甲酸是弱酸，具体操作为__。

0.010mol·L-1的苯甲酸溶液；0.010mol·L-1的苯甲酸钠溶液；0.010mol·L-1的氢氧化钠溶液；0.010mol·L-1的盐酸溶液；广泛pH试纸；甲基橙，酚酞（仪器任选）。

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研究碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等大气污染物的处理，对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

（1）已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.2kJ·mol-1

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-1160.0kJ·mol-1

则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，ΔH=___ kJ·mol-1。

（2）氮氧化物和硫氧化物在一定条件下会发生反应，NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0，从而实现物质转换降低能耗。某化学小组对该反应进行相关实验探究：在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比进行多组实验（各次实验的温度可能相同，也可能不同），测得NO2的平衡转化率如图所示：