Question

钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿(主要成分是MoS₂，含少量PbS 等)制备钼酸钠晶体的部分流程如下：

（1）Na₂MoO₄·2H₂O 中钼元素的化合价为____________；焙烧时为了使钼精矿充分反应，可采取的措施是______________(答出一条即可)。

（2）写出焙烧附生成MoO₃ 的化学方程式为：_________________。

（3）写出“碱浸”反应的离子方程式：____________________。

（4）下图是碳钢在3 种不同介质中的腐蚀速率实验结果：

①当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几率为零，原因是__________________。

②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO₄-Fe₂O₃ 保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入NaNO₂。则NaNO₂的作用是_________________。

③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_______________。

（5）锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：xLi+nMoS₂Li_x(MoS₂)_n。则电池放电时的正极反应式是：______________________。

（6）碱浸液结晶前需加入Ba(OH)₂固体以除去SO₄^2-，当BaMoO₄开始沉淀时，SO₄^2-的去除率是__________。[已知：碱浸液中c(MoO₄^2-)=0.40mol·L^-1，c(SO₄^2-)=0.04mol·L^-1，K_sp(BaSO₄)=1.0×10^-10，K_sp(BaMoO₄)=40×10^-8加入Ba(OH)₂固体引起的溶液体积变化可忽略。]

Answer

+6 将矿石粉碎或增大空气的进入量或采用逆流原理 2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2 MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑ 常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化 替代空气中氧气起氧化剂作用 1：1 nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n 97.5%

【解析】要弄懂原料及制备的产品，流程的第一步尽可能看懂。
（1）Na2MoO4·2H2O 中钼元素的化合价为+6；焙烧时为了使钼精矿充分反应，可采取的措施是将矿石粉碎或增大空气的进入量或采用逆流原理等；

（2）先写出MoS2  + O2 = MoO3 +    这一部分，可推断出另一产物为二氧化硫，利用氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒配平，故其方程式为：2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2；
（3）首先找到“碱浸”在流程图中的位置，注意，箭头指入的是加入的试剂，而指出的是产物，即加入Na2CO3，出来了CO2，还有MoO42－应从最后产物中获取信息，即MoO3＋CO32－= MoO42－＋CO2↑
（4）①此题一定要看懂图中横坐标与纵坐标所表示的是什么量，由图中可知，相同的酸度下，腐蚀速率不一样，可知是因为Cl－与SO42－的不同导致的；硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几率为零，因为Fe在浓硫酸中会钝化；
②亚硝酸钠的作用，应从其性质去想，一是氧化性，二是强碱弱酸盐，在这里结合题目应用到其氧化性，故NaNO2的作用是故替代空气中氧气起氧化剂作用
③由坐标图中可读出当钼酸钠—月桂酸肌氨酸浓度为150 mg/L、150mg/L时，腐蚀速率是最低的，故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；

（5）放电时，正极应是发生还原反应的，从总反应式中找到发生还原反应的物质为MoS2，而还原产物为Lix(MoS2)n，即nMoS2+   e- +   =Lix(MoS2)n，接下来是确定电子数和Li+的个数，根据电荷守恒，电子数与Li+的个数是相等的，故电极反应式为：nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n ；

（6）碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-，当BaMoO4开始沉淀时，BaSO4和BaMoO4都是AB型，Ksp(BaSO4)< Ksp(BaMoO4)，故SO42-先沉淀，所以当BaMoO4开始沉淀时，c（Ba2+）==10-6mol/L，此时c（SO42-）==10-4mol/L，故SO42-的去除率是1-=97.5%。