問題詳情:
鉬**(Na2MoO4)是一種重要的化工原料。用廢加*催化劑(含有MoS2和Al2O3、Fe2O3、SiO2等)為原料製取鉬**,工藝流程如圖所示:
已知:MoO3、A12O3在高温下能跟Na2CO3發生反應。
回答下列問題:
(1)Na2MoO4中Mo元素的化合價______。
(2)廢加*催化劑焙燒目的是脱除表面油脂、硫等。請根據表中實驗數據分析,廢加*催化劑預處理温度應選擇______℃。
廢催化劑在不同温度下的燒殘(時間:2h)
温度 /℃ | 300 | 350 | 400 | 500 | 600 |
燒前 /g | 50.00 | 50.00 | 50.00 | 50.00 | 50.00 |
燒後 /g | 48.09 | 47.48 | 47.19 | 46.55 | 46.52 |
燒殘, % | 96.2 | 95.0 | 94.4 | 93.1 | 93.0 |
(3)焙燒時生成MoO3的化學方程式為______,當生成1mol MoO3轉移電子數為______NA。
(4)加碳**鹼*焙燒時主要反應的化學方程式為______。
(5)用50t含MoS2為80%的廢加*催化劑,經過製取、分離、提純,得到30.9t Na2MoO4,則Na2MoO4的產率為______。
【回答】
+6 500 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 14 MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑ 60%
【分析】
根據流程:空氣中焙燒廢加*催化劑,MoS2燃燒反應方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2,加Na2CO3鹼*焙燒,再加水溶解過濾所得濾液,然後向濾液中加入稀硫*調節pH值,過濾,溶液中的溶質為Na2MoO4,所以加碳**鹼*焙燒時主要是將MoO3轉化為易溶於水的Na2MoO4,反應的化學方程式為MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑,將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶,得到Na2MoO4•2H2O晶體,再分解得到Na2MoO4,據此分析作答。
【詳解】
(1)根據Na2MoO4中化合價代數和為0,Mo元素的化合價為+(2×4-1×2)=+6價;
故*為:+6;
(2)由廢加*催化劑焙燒目的是脱除表面油脂、硫等,結合表中實驗數據可知,500℃後燒殘的百分含量幾乎不變,所以廢加*催化劑預處理温度應選擇500℃,故*為:500;
(3)空氣中焙燒廢加*催化劑,MoS2燃燒反應生成MoO3的化學方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2,反應中Mo元素化合價由+4價升高到+6,S元素化合價由-2升高到+4,則由方程式可知轉移電子數為2×(6-4+2×6)=28e-,所以當生成1mol MoO3轉移電子數為14NA;
故*為:2MoS2+7O22MoO3+4SO2;14;
(4)加碳**鹼*焙燒時主要是將MoO3轉化為易溶於水的Na2MoO4,反應的化學方程式為MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑;
故*為:MoO3+Na2CONa2MoO4+CO2↑;
(5)用50t含MoS2為80%的廢加*催化劑,則含MoS2的物質的量為=2.5×105mol,根據Mo原子守恆n(Mo)=n(MoS2)=n(Na2MoO4),所以Na2MoO4的產率=×100%=60%,故*為:60%。
【點睛】
本題考查了物質製備流程和方案的分析判斷,物質*質的應用,題幹信息的分析理解,結合題目信息對流程的分析是本題的解題關鍵,需要學生有紮實的基礎知識的同時,還要有處理信息應用的能力,注意對化學平衡常數的靈活運用,綜合*強。
知識點:物質的分離 提純和檢驗
題型:綜合題