Question

（2011?南京三模）鉬酸鈉晶體（Na₂MoO₄?2H₂O）是無公害型冷卻水系統的金屬緩蝕劑，由鉬精礦（主要成分是MoS₂，含少量PbS等）制備鉬酸鈉晶體的部分流程如下：

（1）寫出“堿浸”反應的離子方程式：

MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑

（2）減浸液結晶前需加入Ba（OH）z固體以除去SO₄^2-．當BaMoO₄開始沉淀時，SO₄^2-的去除率是

97.3%

．[已知：堿浸液中c（MoO₄^2-）=0.40mol?L^-1，c（SO₄^2-）=0.04mol?L^-1，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10、K_sp（BaMoO₄）=4.0×10^-8，加入Ba（OH）₂固體引起的溶液體積變化可忽略．]
（3）重結晶得到的母液可以在下次重結晶時重復使用，但達到一定次數后必須凈化處理，原因是

使用一定次數后，母液中雜質的濃度增大，重結晶時會析出雜質，影響產品純度

．
（4）如圖是碳鋼在3種不同介質中的腐蝕速率實驗結果：

①碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率隨酸的濃度變化有明顯差異，其原因可能是

Cl^-有利于碳鋼的腐蝕，SO₄^2-不利于碳鋼的腐蝕，使得鋼鐵在鹽酸中的腐蝕速率明顯快
于硫酸；硫酸溶液隨著濃度的增大，氧比性增強，會使鋼鐵鈍化，腐蝕速率減慢

．
②空氣中鉬酸鹽對碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO₄-Fe₂O₃保護膜．密閉式循環冷卻水系統中的碳鋼管道緩蝕，除需加入鉬酸鹽外還需加入NaNO₂．NaNO₂的作用是

替代空氣中氧氣起氧化劑作用

③若緩釋劑鉬酸鈉-月桂酸肌氨酸總濃度為300mg?L^-1，則緩蝕效果最好時鉬酸鈉的物質的量濃度為

7.28×l0^-4mol?L^-1

．

Answer 1

分析：（1）焙燒后生成的三氧化鉬與碳酸鈉反應生成了MoO₄^2-；
（2）根據鉬酸唄和硫酸鋇的溶度積計算出溶液中硫酸根離子的濃度，在再計算出SO₄^2-的去除率；
（3）使用的次數較多后，母液中雜質的濃度增大，影響產品純度；
（4）①根據圖示數據分析碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率隨酸的濃度變化有明顯差異的原因；
②根據NaNO₂具有氧化性的化學性質進行分析；
③根據圖象分析，在緩蝕劑中碳鋼的腐蝕速率速率最小，腐蝕效果最好，最好的腐蝕效果在中點處，即鉬酸鈉的濃度150mg?L^-1，據此計算出鉬酸鈉的物質的量濃度．

解答：解：（1）三氧化鉬與碳酸鈉反應生成了MoO₄^2-，反應的離子方程式為：MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑，
故答案為：MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑；
（2）BaMoO₄開始沉淀時，溶液中鋇離子的濃度為：c（Ba²⁺）=

4.0×10-8

0.40mol?L-1

=1×10^-7mol/L，
溶液中硫酸根離子的濃度為：c（SO₄^2-）=

1.1×10-10

1×10-7

mol/L=1.1×10^-3mol/L，
硫酸根離子的去除率為：1-

1.1×10-3

0.04

×100%=1-2.75%≈97.3%，
故答案為：97.3%；
（3）由于使用的次數較多后，母液中雜質的濃度增大，影響產品純度，所以進行必須凈化處理，
故答案為：使用一定次數后，母液中雜質的濃度增大，重結晶時會析出雜質，影響產品純度；
（4）①由圖示數據可知，碳鋼在鹽酸中的腐蝕速率明顯快于硫酸的腐蝕速度；硫酸濃度增大變成濃硫酸后，發生了鈍化現象，腐蝕速度很慢，
故答案為：Cl^-有利于碳鋼的腐蝕，SO₄^2-不利于碳鋼的腐蝕，使得鋼鐵在鹽酸中的腐蝕速率明顯快于硫酸；硫酸溶液隨著濃度的增大，氧比性增強，會使鋼鐵鈍化，腐蝕速率減慢；
②NaNO₂的具有氧化性，能夠在鋼鐵表面形成FeMoO₄-Fe₂O₃保護膜，
故答案為：替代空氣中氧氣起氧化劑作用；
③根據圖示可知，當鉬酸鈉、月桂酸肌氨酸濃度相等時，腐蝕速率最小，腐蝕效果最好，
所以鉬酸鈉的濃度為：150mg?L^-1，
1L溶液中含有的鉬酸鈉物質的量為：

150×10-3g

206g?mol-1

≈7.28×10^-4mol，
所以鉬酸鈉溶液的物質的量濃度為：7.28×l0^-4mol?L^-1，
故答案為：7.28×l0^-4mol?L^-1．

點評：本題考查了制備鉬酸鈉晶體的方法，注意分析題中圖示是解題關鍵，最后一問有一定的難度，容易出錯，需要合理應用題中數據，本題難度中等．