Question

【題目】鉬是一種過渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，這種元素可增強合金的強度、硬度、可焊性及韌性，還可增強其耐高溫及耐腐蝕性能．如圖是化工生產中制備金屬鉬的主要流程圖．

（1）反應①的尾氣可以用NH3H2O溶液吸收合成肥料，寫出反應的離子方程式 ．
（2）鉬酸銨溶液中的主要陽離子的檢驗方法： ．
（3）如果在實驗室模擬操作1和操作2，則需要使用的主要玻璃儀器有 ．
（4）寫出反應①的化學方程式： ．
（5）工業上制備還原性氣體CO和H2的反應原理為CO2+CH4 2CO+2H2 ， CH4+H2O CO+3H2 ． 含甲烷體積分數為80%的a L（標準狀況）天然氣與足量二氧化碳和水蒸氣的混合物在高溫下反應，甲烷轉化率為90%，用產生的還原性氣體（CO和H2）還原MoO3制鉬，理論上能生產鉬的質量為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NH3?H2O+SO2═2NH4++SO32﹣+H2O
（2）取少量鉬酸銨溶液于試管中，加入NaOH加熱，在試管口放一張潤濕的紫色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明鉬酸銨溶液中含有銨根離子
（3）燒杯、漏斗和玻璃棒
（4）2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2
（5）4.11ag
【解析】解：輝鉬礦（主要成分是MoS2）在空氣中燃燒生成MoO3和SO2 ， 二氧化硫屬于酸性氧化物，能被堿液吸收，所以尾氣含SO2用濃氨水吸收，二氧化硫具有還原性，則同時通入氧氣生成硫酸銨；MoO3加濃氨水生成鉬酸銨溶液，過濾除去雜質，在鉬酸銨溶液中加足量鹽酸，發生復分解反應生成鉬酸和氯化銨，鉬酸為難溶于水和酸的黃色晶體，過濾得到鉬酸晶體高溫分解生成MoO3 ， 在高溫條件下用氫氣還原得到金屬鉬.
（1.）二氧化硫和一水合氨反應生成亞硫酸銨，離子反應方程式為2NH3H2O+SO2═2NH4++SO32﹣+H2O，所以答案是：2NH3H2O+SO2═2NH4++SO32﹣+H2O；
（2.）銨根離子檢驗方法為：取少量鉬酸銨溶液于試管中，加入NaOH加熱，在試管口放一張潤濕的紫色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明鉬酸銨溶液中含有銨根離子，所以答案是：取少量鉬酸銨溶液于試管中，加入NaOH加熱，在試管口放一張潤濕的紫色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明鉬酸銨溶液中含有銨根離子；
（3.）如果在實驗室模擬操作1和操作2，該操作為過濾，過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，所以答案是：燒杯、漏斗和玻璃棒；
（4.）高溫下，MoS2和O2發生氧化還原反應生成MoO3和SO2 ， 反應方程式為2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2 ，
所以答案是：2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2；
（5.）根據CO2+CH4 2CO+2H2、CH4+H2O CO+3H2知，生成（CO+H2）體積是消耗甲烷體積的4倍，CO和氫氣還原MoO3制鉬時，每個分子CO和H2失去電子數相同，
含甲烷體積分數為80%的a L（標準狀況）天然氣與足量二氧化碳和水蒸氣的混合物在高溫下反應，甲烷轉化率為90%，則甲烷轉化的物質的量= =0.0321amol，
則生成CO和氫氣物質的量之和為0.1284amol，
根據轉移電子守恒得生成Mo的質量= ×96g/mol=4.11ag，
所以答案是：4.11a g．