Question

【題目】鉬酸鈉晶體（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃劑和無公害冷水系統的金屬抑制劑。如圖是利用鉬精礦（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__。（寫出兩種）

（2）“焙燒”時MoS2轉化為MoO3，該反應過程的氧化產物是__（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__。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___。

（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）“重結晶”過程的具體操作是：__。

Answer 1

【答案】①粉碎固體顆粒；②空氣大大過量 MoO3、SO2 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O PbS 當c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)= ==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 “結晶”得到的粗品溶解得到溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥

【解析】

據題分析工藝流程圖：鉬精礦經焙燒轉化為MoO3，再用Na2CO3溶液處理得到Na2MoO4，用沉淀劑將重金屬沉淀，過濾后所得濾液經處理進行結晶、重結晶等過程最終獲得產品。

(1)可采取將鉬精礦粉碎或通入過量的空氣提高焙燒效率；

答案為：①粉碎固體顆粒，②空氣大大過量；

(2)MoS2中Mo和S的化合價分別為+4、-2，“焙燒”時MoS2轉化為MoO3和SO2，Mo和S的化合價均升高，所以，該反應過程的氧化產物是MoO3和SO2；

答案為：MoO3、SO2；

(3)根據題意分析可知，“堿浸”時MoO3和Na2CO3反應生成Na2MoO4，所以，該化學方程式為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；MoS2在堿性條件下，加入NaClO溶液，也生成鉬酸鈉，同時有SO42-生成，Mo和S被氧化，則Cl應被還原成Cl-，根據電子守恒、電荷守恒、質量守恒，可寫出該反應的離子方程式：MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O；

答案為：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O；

(4)若“除重金屬離子”時加入的沉淀劑為Na2S，則有反應：Pb2+ + S2- = PbS↓，所以廢渣成分為PbS；

答案為：PbS；

(5)當c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)= ==1.1×10-5(mol/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；

答案為：當c(SO42-)=1.0×10-5mol/L，c(Ba2+)= ==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；

(6)“重結晶”過程的具體操作是：為除去“結晶”得到的粗品中的可溶性雜質，可將粗品溶解得到溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥；

答案為：“結晶”得到的粗品溶解得到溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥。