Question

金属钼(Mo)在工业和国防建设中有重要的作用。钼的常见化合价为+4、+5、+6。由钼精矿(主要成分是MoS₂)制备单质钼和钼酸钠晶体()，部分流程如下图所示：

已知：钼酸微溶于水，可溶于碱溶液。

回答下列问题：

(1)钼精矿在空气中焙烧时，发生的主要方程式为_______________________。

(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境会产生危害，请你提出一种实验室除去该尾气的方法________________________。

(3)操作2的名称为_____________________ 、过滤、洗涤、干燥。

(4)实验室由钼酸经高温制MoO₃，所用到的硅酸盐材料仪器的名称是_________。

(5)操作1中，加入碳酸钠溶液充分反应后，碱浸液中c()=0.80 mol⸱L⁻¹、c()=0.05 mol⸱L⁻¹，在结晶前需加入Ba(OH)₂固体以除去溶液中的。当BaMoO₄开始沉淀时，SO₄²⁻的去除率是_________。[K_sp(BaSO₄)=1.110⁻¹⁰、K_sp(BaMoO₄)=4.0 10⁻⁸，溶液体积变化可忽略不计。]

(6)焙烧钼精矿所用装置是多层焙烧炉，下图为各炉层固体物料的物质的量的百分数()。

①x=___________。

②焙烧炉中也会发生MoS₂与MoO₃反应生成MoO₂和SO₂，还原剂为_________。若反应中转移3mole^－，则消耗的还原剂的物质的量为______________。

Answer

2MoS2+7O2 2MoO3+4 SO2 可用氨水或氢氧化钠溶液吸收等其他合理答案 蒸发浓缩、冷却结晶 坩埚 95.6% 64 MoS2 0.25mol

【解析】

钼精矿(主要成分是MoS2)在空气中焙烧时生成MoO3和SO2，SO2会污染环境，粗产品MoO3在碳酸钠溶液中反应生成，经过一系列操作得到钼酸钠晶体()，溶液加入足量盐酸生成钼酸，钼酸高温分解得到MoO3，MoO3与氢气在高温下反应生成Mo。

(1)钼精矿在空气中焙烧时生成MoO3和SO2，发生的主要方程式为2MoS2+7O2 2MoO3+4 SO2；故答案为：2MoS2+7O2 2MoO3+4 SO2。

(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境会产生危害，主要是二氧化硫会污染环境，一种实验室除去该尾气的方法是可用氨水或氢氧化钠溶液吸收；故答案为：可用氨水或氢氧化钠溶液吸收等(其他合理答案)。

(3)操作2是从溶液变为晶体，因此名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

(4)实验室由钼酸经高温煅烧制的MoO3，所用到的硅酸盐材料仪器的名称是坩埚；故答案为：坩埚。

(5)操作1中，加入碳酸钠溶液充分反应后，碱浸液中c()=0.80 mol⸱L−1、c()=0.05 mol⸱L−1，在结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的。当BaMoO4开始沉淀时，Ksp(BaMoO4)=4.0×10−8=0.80×c(Ba2+)，此时钡离子浓度为c(Ba2+)=5.0×10−8 mol⸱L−1，则根据Ksp(BaSO4)=1.1×10−10=5.0×10−8×c()，此时硫酸根浓度为c()=2.2×10−3 mol⸱L−1，的去除率是；故答案为：95.6%。

(6)①由图中信息可知，6层中存在的固体物质分别为MoS2、MoO3、MoO2，图像分析MoS2、MoO3的物质的量百分比均为18%，根据Mo元素守恒，则MoO2的物质的量百分比为64%；故答案为：64%。

②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2，反应为MoS2 + 6MoO3 7MoO2 + 2SO2，MoS2中S化合价升高，MoO3中Mo化合价降低，1mol MoS2反应转移12mol电子，因此还原剂为MoS2。若反应中转移3mole－，则消耗的还原剂的物质的量为；故答案为：0.25mol。