Question

【題目】鉬酸鈉晶體（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃劑和無公害型冷水系統的金屬抑制劑。下圖是利用鉬精礦（主要成分是MoS2，含少量PbS等）為原料生產鉬酸鈉晶體的工藝流程圖：

回答下列問題：

（1）提高焙燒效率的方法有____________。（寫一種）

（2）“焙燒”時MoS2轉化為MoO3，該反應過程的化學方程式為________________________，氧化產物是________（寫化學式）。

（3）“堿浸”時含鉬化合物發生的主要反應的化學方程式為__________________________。

（4）若“除重金屬離子”時加入的沉淀劑為Na2S，則廢渣成分的化學式為________。

（5）測得“除重金屬離子”中部分離子的濃度：c(MoO42-)=0.40mol/L，c(SO42-)=0.04mol/L。“結晶”前需先除去SO42-，方法是加入Ba(OH)2固體。假設加入Ba(OH)2固體后溶液體積不變，當SO42-完全沉淀（c(SO42-)≤1.0×10-5mol/L）時，BaMoO4是否會析出？____________________________________。（請計算說明）[已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]

（6）鉬精礦在堿性條件下，加入NaClO溶液，也可以制備鉬酸鈉，同時有SO42-生成，該反應的離子方程式為___________________。

Answer 1

【答案】 粉碎固體顆粒(其他合理答案也給分) 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoO3、SO2 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ PbS 當c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(SO42-)=1.1×10-10/1.0×10-5=1.1×10-5mol/L，c(Ba2+)×c(MoO42-)=1.1×10-5×0.40=4.4×10-6>4.0×10-8，所以會析出BaMoO4沉淀 MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O

【解析】(1)為了提高礦石的利用率，最常用的方法是將礦石粉碎，或者通入過量的空氣；

(2)根據流程圖和(2)中信息可寫出反應的化學方程式為：2MoS2 +7O22MoO3 +4SO2 由化合價變化情況分析可知，氧化產物為MoO3和 SO2；

(3)由流程圖可知Na2CO3的加入與焙燒后的產物即MoO3作用生成CO2↑，而生產的最終產物是鉬酸鈉晶體，且在后面加入的沉淀劑是為了除去雜質鉛的，也就是說鉬酸鈉在后續過程中沒有發生變化，所以反應的化學方程式為 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4 +CO2↑；

(4)當加入的沉淀劑為Na2S時，重金屬離子即Pb2+則生成PbS廢渣而除去；

(5)當SO42-完全沉淀，即c(SO42-)=1.0×10-5mol/L 時，由Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10，求出c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(SO42-)=1.1×10-10/1.0×10-5=1.1×10-5mol/L，此時c(Ba2+)×c(MoO42-)=1.1

×10-5×0.40 =4.4×10-6 > Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，所以有BaMoO4沉淀析出；

(6)由題目敘述可知，反應物為鉬精礦(MoS2)、堿和NaClO，生成物為鉬酸鈉和硫酸鈉，結合化合價升降規律可知還有氯化鈉生成，所以反應的離子方程式為MoS2+9ClO+6OH MoO42-+9Cl+2 SO42-+3H2O。