Question

【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是一種金屬腐蝕抑制劑。工業上利用鉬精礦(主要成分是不溶于水的MoS2)制備鉬酸鈉的兩種途徑如圖所示。

（1）NaClO的電子式為 ___。

（2）途徑Ⅰ堿浸時發生反應的化學方程式為____。

（3）途徑Ⅱ氧化時還有Na2SO4生成，則反應的離子方程式為____。

（4）已知途徑Ⅰ的鉬酸鈉溶液中c(MoO42-)=0.40mol/L，c(CO32-)=0.10mol/L。由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時，需加入Ba(OH)2固體以除去CO32-。當BaMoO4開始沉淀時，CO32-的去除率是______[已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，忽略溶液的體積變化]。

（5）分析純鉬酸鈉常用鉬酸銨[(NH4)2MoO4]和氫氧化鈉反應來制取，若將該反應產生的氣體與途徑Ⅰ所產生的氣體一起通入水中，得到正鹽的化學式是_______。

（6）鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下，碳素鋼在三種不同介質中的腐蝕速率實驗結果如圖

①當硫酸的濃度大于90%時，碳素鋼腐蝕速率幾乎為零，原因是____。

②若緩蝕劑鉬酸鈉-月桂酸肌氨酸總濃度為300mg·L-1，則緩蝕效果最好時鉬酸鈉(M =206g·mol-1) 的物質的量濃度為____(計算結果保留3位有效數字)。

Answer 1

【答案】 MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O 90% (NH4)2CO3和(NH4)2SO3 常溫下濃硫酸會使鐵鈍化 7.28×10-4mol/L

【解析】

根據流程利用鉬精礦(主要成分是MoS2)制備鉬酸鈉有兩種途徑：
途徑Ⅰ是先在空氣中灼燒生成MnO3，得到對環境有污染的氣體SO2，用堿液可以吸收，然后再用純堿溶液溶解MnO3，發生反應：MoO3+Na2CO3═Na2MoO4+CO2↑，得到鉬酸鈉溶液，最后結晶得到鉬酸鈉晶體；途徑Ⅱ是直接用NaClO溶液在堿性條件下氧化鉬精礦得到鉬酸鈉溶液，反應為MnS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O，結晶后得到鉬酸鈉晶體，據此分析作答。

(1)離子化合物NaClO的電子式為；

(2)途徑I堿浸時MoO3和純堿溶液反應生成鉬酸鈉，同時得到CO2氣體，反應方程式為MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；

(3)途徑II氧化時還有Na2SO4生成，反應物NaClO在堿性條件下氧化MoS2，得到鉬酸鈉和NaCl、硫酸鈉和水，本質為次氯酸根離子氧化MoS2中鉬和硫，化合價變化為：升高Mo(+2→+6)，S(-1→+6)，降低Cl(+1→-1)，最小公倍數18，發生反應的離子方程式為：MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O；

(4)Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，鉬酸鈉溶液中c(MoO42-)=0.40molL-1，BaMoO4開始沉淀時，溶液中鋇離子的濃度為：c(Ba2+)=，Ksp(BaCO3)=1×10-9，溶液中碳酸根離子的濃度為：c(CO32-)=mol/L=0.01mol/L，則碳酸根的去除率為=90%；

(5)四鉬酸銨[(NH4)2MoO4]和氫氧化鈉反應可生成NH3，途徑Ⅰ中生成的氣體有CO2和SO2，將NH3和CO2或SO2一起通入水中可生成正鹽為(NH4)2CO3和(NH4)2SO3；

(6)①當硫酸的濃度大于90%時，可以認為是濃硫酸，碳素鋼的主要成分含有鐵，常溫下濃硫酸具有強氧化性，會使鐵鈍化，表面生成致密的氧化膜，起到防腐蝕作用，所以其腐蝕速率幾乎為零；

②緩蝕劑鉬酸鈉-月桂酸肌氨酸總濃度為300mg·L-1，據圖可知緩蝕效果最好時鉬酸鈉和月桂酸肌氨酸的濃度均為150mg/L，則1L鉬酸鈉溶液中鉬酸鈉的物質的量為，所以物質的量濃度為7.28×10-4mol/L。