Question

7．钼酸钠晶体（Na₂MoO₄•2H₂O）是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂．工业上利用钼精矿（主要成分是不溶于水的MoS₂）制备钼酸钠的两种途径如图所示：

（1）下列标志中，应贴在装有NaClO容器上的是D．

NaClO的电子式是．
（2）途径Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑．
（3）途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O．
（4）钼酸钠常用钼酸铵[（NH₄）₂MoO₄]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的尾气一起通入水中，得到酸式盐的化学式是NH₄HSO₃、NH₄HCO₃．
（5）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂．常温下，碳素钢在三中不同介质中的腐蚀速率实验结果如图：

①要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为1：1．
②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化．
（6）常温下HClO的电离常数Ka=3.0×10^-8，浓度均为0.5molL^-1的NaClO和HClO的混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 利用钼精矿（主要成分是MoS₂）制备钼酸钠有两种途径：途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO₃，同时得到对环境有污染的气体SO₂，然后再用纯碱溶液溶解MnO₃，即可得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液，结晶后得到钼酸钠晶体；据此分析解答：
（1）NaClO是一种强氧化剂，是离子型化合物，含有Na⁺和ClO^-；
（2）途径I碱浸时MoO₃和纯碱溶液反应生成钼酸钠，同时得到CO₂气体，反应方程式为MoO₃+Na₂CO₃=Na2MoO₄+CO₂↑；
（3）途径Ⅱ用NaClO在碱性条件下氧化MoO₃，得到钼酸钠和NaCl和水，据此可写出离子反应方程式；
（4）四钼酸铵[（NH₄）₂MoO₄]和氢氧化钠反应可生成NH₃，途径Ⅰ中生成的气体有CO₂和SO₂，将NH₃和CO₂或SO₂一起通入水中可生成碳酸盐或亚硫酸盐和水，反应方程式为CO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂CO₃或NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，前者生成的盐为正盐，后者为酸式盐；
（5）①根据图象分析，在缓蚀剂中碳钢的腐蚀速率速率最小，腐蚀效果最好，最好的腐蚀效果在中点处；
②浓硫酸有强氧化性，能使金属表面形成致密的氧化膜保护层；
（6）常温下HClO的电离常数Ka=3.0×10^-8，即HClO为极弱的酸，所以NaClO水解溶液呈碱性．

解答 解：利用钼精矿（主要成分是MoS₂）制备钼酸钠有两种途径：途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO₃，同时得到对环境有污染的气体SO₂，然后再用纯碱溶液溶解MnO₃，即可得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液，结晶后得到钼酸钠晶体；据此分析解答：
（1）NaClO是一种强氧化剂，所以贴在装有NaClO容器上的是D，NaClO是离子化合物NaClO的电子式为，
故答案为：D；；
（2）途径I碱浸时发生反应的离子方程式为MoO₃+CO₃^2-=MnO₄^2-+CO₂↑，
故答案为：MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑；
（3）途径Ⅱ用NaClO在碱性条件下氧化MoO₃，发生反应的离子方程式为MnS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O，
故答案为：MoS₂+9ClO^-+6OH^-=MoO₄^2-+9Cl^-+2SO₄^2-+3H₂O；
（4）CO₂和NH₃一起通入水中生成的酸式盐为碳酸氢铵，化学式为NH₄HCO₃，如果是SO₂气体则生成酸式盐为NH₄HSO₃，
故答案为：NH₄HSO₃；NH₄HCO₃；
（5）①根据图示可知，当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，腐蚀效果最好，即浓度比为1：1，
故答案为：1：1；
②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化，起到防腐蚀作用，
故答案为：常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化；
（6）常温下HClO的电离常数Ka=3.0×10^-8，即HClO为极弱的酸，所以NaClO水解溶液呈碱性，所以在等浓度的NaClO和HClO的混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查制备钼酸钠晶体的工业制备方法，涉及利用化学用语分析反应原理，解题关键是分析题中图示，本题难度中等．