Question

【题目】钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能．如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图．

（1）反应①的尾气可以用NH3H2O溶液吸收合成肥料，写出反应的离子方程式 ．
（2）钼酸铵溶液中的主要阳离子的检验方法： ．
（3）如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有 ．
（4）写出反应①的化学方程式： ．
（5）工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2+CH4 2CO+2H2 ， CH4+H2O CO+3H2 ． 含甲烷体积分数为80%的a L（标准状况）天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体（CO和H2）还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NH3?H2O+SO2═2NH4++SO32﹣+H2O
（2）取少量钼酸铵溶液于试管中，加入NaOH加热，在试管口放一张润湿的紫色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明钼酸铵溶液中含有铵根离子
（3）烧杯、漏斗和玻璃棒
（4）2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2
（5）4.11ag
【解析】解：辉钼矿（主要成分是MoS2）在空气中燃烧生成MoO3和SO2 ， 二氧化硫属于酸性氧化物，能被碱液吸收，所以尾气含SO2用浓氨水吸收，二氧化硫具有还原性，则同时通入氧气生成硫酸铵；MoO3加浓氨水生成钼酸铵溶液，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量盐酸，发生复分解反应生成钼酸和氯化铵，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO3 ， 在高温条件下用氢气还原得到金属钼.
（1.）二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸铵，离子反应方程式为2NH3H2O+SO2═2NH4++SO32﹣+H2O，所以答案是：2NH3H2O+SO2═2NH4++SO32﹣+H2O；
（2.）铵根离子检验方法为：取少量钼酸铵溶液于试管中，加入NaOH加热，在试管口放一张润湿的紫色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明钼酸铵溶液中含有铵根离子，所以答案是：取少量钼酸铵溶液于试管中，加入NaOH加热，在试管口放一张润湿的紫色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明钼酸铵溶液中含有铵根离子；
（3.）如果在实验室模拟操作1和操作2，该操作为过滤，过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，所以答案是：烧杯、漏斗和玻璃棒；
（4.）高温下，MoS2和O2发生氧化还原反应生成MoO3和SO2 ， 反应方程式为2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2 ，
所以答案是：2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2；
（5.）根据CO2+CH4 2CO+2H2、CH4+H2O CO+3H2知，生成（CO+H2）体积是消耗甲烷体积的4倍，CO和氢气还原MoO3制钼时，每个分子CO和H2失去电子数相同，
含甲烷体积分数为80%的a L（标准状况）天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，则甲烷转化的物质的量= =0.0321amol，
则生成CO和氢气物质的量之和为0.1284amol，
根据转移电子守恒得生成Mo的质量= ×96g/mol=4.11ag，
所以答案是：4.11a g．