Question

【题目】钼酸钠晶体（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：

回答下列问题：

（1）提高焙烧效率的方法有____________。（写一种）

（2）“焙烧”时MoS2转化为MoO3，该反应过程的化学方程式为________________________，氧化产物是________（写化学式）。

（3）“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的化学方程式为__________________________。

（4）若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S，则废渣成分的化学式为________。

（5）测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO42-)=0.40mol/L，c(SO42-)=0.04mol/L。“结晶”前需先除去SO42-，方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变，当SO42-完全沉淀（c(SO42-)≤1.0×10-5mol/L）时，BaMoO4是否会析出？____________________________________。（请计算说明）[已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]

（6）钼精矿在碱性条件下，加入NaClO溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO42-生成，该反应的离子方程式为___________________。

Answer 1

【答案】 粉碎固体颗粒(其他合理答案也给分) 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoO3、SO2 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ PbS 当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，所以会析出BaMoO4沉淀 MoS2+9ClO+6OH=MoO42-+9Cl+2SO42-+3H2O

【解析】(1)为了提高矿石的利用率，最常用的方法是将矿石粉碎，或者通入过量的空气；

(2)根据流程图和(2)中信息可写出反应的化学方程式为：2MoS2 +7O22MoO3 +4SO2 由化合价变化情况分析可知，氧化产物为MoO3和 SO2；

(3)由流程图可知Na2CO3的加入与焙烧后的产物即MoO3作用生成CO2↑，而生产的最终产物是钼酸钠晶体，且在后面加入的沉淀剂是为了除去杂质铅的，也就是说钼酸钠在后续过程中没有发生变化，所以反应的化学方程式为 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4 +CO2↑；

(4)当加入的沉淀剂为Na2S时，重金属离子即Pb2+则生成PbS废渣而除去；

(5)当SO42-完全沉淀，即c(SO42-)=1.0×10-5mol/L 时，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，此时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)由题目叙述可知，反应物为钼精矿(MoS2)、碱和NaClO，生成物为钼酸钠和硫酸钠，结合化合价升降规律可知还有氯化钠生成，所以反应的离子方程式为MoS2+9ClO+6OH MoO42-+9Cl+2 SO42-+3H2O。