Question

【題目】金屬鉬在工業和國防建設中有重要的作用。鉬(Mo)的常見化合價為+6、+5、+4。由鉬精礦(主要成分是MoS2)可制備單質鉬和鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)，部分流程如圖1所示：

已知：鉬酸微溶于水，可溶于液堿和氨水。回答下列問題：

（1）鉬精礦焙燒時，每有1molMoS2反應，轉移電子的物質的量為______。

（2）鉬精礦焙燒時排放的尾氣對環境的主要危害是________，請你設計工業上除去該尾氣的方法（寫出兩種“變廢為寶”的方法和離子方程式）：___________；___________。

（3）由鉬酸得到MoO3所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是_______。

（4）操作1中，加入碳酸鈉溶液充分反應后，堿浸液中c(MoO42-)＝0.80mol/L，c(SO42-)＝0.04mol/L，在結晶前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的SO42-。當BaMoO4開始沉淀時，SO42-的去除率是_____。[Ksp(BaSO4)＝1.1×1010、Ksp(BaMoO4)＝4.0×108，溶液體積變化可忽略不計]

（5）焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐，圖2為各爐層固體物料的物質的量的百分數(φ)。

①x＝_____。

②焙燒爐中也會發生MoS2與MoO3反應生成MoO2和SO2的反應，若該反應轉移6mol電子，則消耗的氧化劑的物質的量為____。

Answer 1

【答案】14mol 形成酸雨 可用氨水吸收后制成氮肥，并為硫酸工業提供原料氣 2NH3·H2O＋SO2=2NH4+＋SO32-＋H2O，SO32-+2H+=SO2↑＋H2O 瓷坩堝 94.5% 64 3mol

【解析】

（1）鉬精礦焙燒時，MoS2被氧氣氧化為MoO3和SO2；

（2）鉬精礦焙燒時排放的尾氣SO2是酸性氧化物；工業上可以用氨水吸收制取氮肥，并為硫酸工業提供原料氣；

（3）鉬酸灼燒得到MoO3；

（4）根據Ksp(BaMoO4)＝4.0×108計算BaMoO4開始沉淀時c（Ba2+），再根據c（Ba2+）和 Ksp(BaSO4)＝1.1×1010計算溶液中c(SO42-)；

（5）①第6層爐含有MoO2、MoS2、MoO3，根據Mo元素守恒計算x；

②MoS2與MoO3反應生成MoO2和SO2的方程式是MoS2+6MoO37MoO2+2SO2；

（1）鉬精礦焙燒時，MoS2被氧氣氧化為MoO3和SO2，反應方程式為2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2，所以每有1molMoS2反應，轉移電子的物質的量為14mol；

（2）鉬精礦焙燒時排放的尾氣SO2是酸性氧化物，對環境的主要危害是形成酸雨；工業上可用氨水吸收后制成氮肥，并為硫酸工業提供原料氣，反應方程式是2NH3·H2O＋SO2=2NH4+＋SO32-＋H2O，SO32-+2H+=SO2↑＋H2O；

（3）鉬酸灼燒得到MoO3，灼燒固體的儀器是瓷坩堝；

（4）c(MoO42-)＝0.80mol/L，則BaMoO4開始沉淀時c（Ba2+）= 5×10-8，此時c(SO42-)=2.2 ×10-3，SO42-的去除率是；

（5）第6層爐含有MoO2、MoS2、MoO3，MoS2、MoO3的含量分別為18%，根據Mo元素守恒，MoO2的含量為1-18%-18%=64%；

②MoS2與MoO3反應生成MoO2和SO2的方程式是MoS2+6MoO37MoO2+2SO2，MoO3中Mo元素由+6價降低為+4，MoO3是氧化劑，若轉移6mol電子，則消耗MoO3的物質的量為3mol。