Question

【題目】鉬(Mo)是一種過渡金屬元素，它具有強度高、熔點高、耐腐蝕等優點，被廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電氣等領域。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種新型水處理劑。某化學興趣小組利用廢鉬催化劑(主要成分為MoS2，含少量Cu2S、FeS2)回收Mo并制備鉬酸鈉晶體，其主要流程如圖所示：

回答下列問題：

(1)可以提高焙燒效率的措施有__________________(填一條即可)。MoS2中的鉬元素在空氣中焙燒，很容易被氧化成MoO3，若生成0.1molMoO3，則反應中轉移電子的數目為______。

(2)往固體1中加碳酸鈉溶液，發生反應的化學方程式為_______________。

(3)操作2為______________、洗滌、干燥。

(4)制備鉬酸鈉晶體還可通過向精制的MoS2中直接加入次氯酸鈉溶液與氫氧化鈉溶液進行氧化的方法，若氧化過程中還有硫酸鈉生成，則反應的離子方程式為___________。

(5)已知鉬酸鈉溶液中c(MoO42-)=0.40mol/L，由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時，需加入Ba(OH)2固體以除去CO32-，當BaMoO4開始沉淀時，溶液中c(CO32-)=_________[已知：Ksp(BaCO3)=2.6×10-9，Ksp(Ba MoO4)=4.0×10-8。忽略溶液的體積變化]。

(6)鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n[Lix(MoS2)n附著在電極上]，則電池充電時陽極的電極反應式為____。

Answer 1

【答案】將廢鉬催化劑粉碎或增加空氣的進入量 1.4NA MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾 MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O 2.6×10-2mol/L Lix(MoS2)n-xe-= nMoS2+xLi+

【解析】

(1)將廢鉬催化劑粉碎或增加空氣的進入量，都可以提高焙燒效率；根據MoS2→MoO3+SO2計算；

(2)根據流程可知，固體1中加碳酸鈉溶液生成了鉬酸鈉和二氧化碳；

(3)對鉬酸鈉溶液進行蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥等操作得到鉬酸鈉晶體；

(4)次氯酸根離子能夠把MoS2直接氧化為MoO42-和SO42-，本身還原為Cl-；

(5)根據Ksp計算；

(6)充電時陽極發生氧化反應，Lix(MoS2)n失電子變為MoS2。

(1)將廢鉬催化劑粉碎或增加空氣的進入量，都可以提高焙燒效率；根據流程可知，廢鉬催化劑在空氣中焙燒時，MoS2→MoO3+SO2，鉬元素由+4價升高到+6價，硫元素由-2價升高到+4價，因此若反應中生成0.1molMoO3，反應中轉移電子的量為0.1×(6-4)+0.1×(4+2)×2=1.4mol，數目為1.4NA；

(2)根據流程可知，固體1中加碳酸鈉溶液生成了鉬酸鈉和二氧化碳，反應的化學方程式為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；

(3)從鉬酸鈉溶液中的得到鉬酸鈉晶體，可以進行蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥等操作；

(4)次氯酸根離子能夠把MoS2直接氧化為MoO42-和SO42-，本身還原為Cl-，反應的離子方程式為MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O；

(5)根據Ksp(BaMoO4)=c(Ba2+)×c(MoO42-)=c(Ba2+)×0.40=4.0×10-8，則c(Ba2+)=10-7mol/L，當BaMoO4開始沉淀時，Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)×c(CO32-)=10-7×c(CO32-)=2.6×10-9，c(CO32-)=2.6×10-2mol/L；

(6)充電時陽極發生氧化反應，Lix(MoS2)n失電子變為MoS2，電極反應式為Lix(MoS2)n-xe-= nMoS2+xLi+。