Question

钼是一种重要的过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，可增强合金的强度、硬度、可焊性等。钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O) 可作为无公害型冷却水系统的金属腐蚀抑制剂，如图15 是化工生产中以辉钼矿(主要成分为硫化钼MoS₂) 为原料来制备金属钼、钼酸钠晶体的主要流程图。

回答下列问题:

（1）已知反应③为复分解反应，则钼酸中钥的化合价为___________。

（2）反应⑥的离子方程式为___________。

（3）辉钼矿灼烧时的化学方程式为____________。

（4）操作X为_________。已知钼酸钠在一定温度范围内的析出物质及相应物质的溶解度如下表所示，则在操作X 中应控制温度的最佳范围为_______(填序号)。

温度(℃)	0	4	9	10	15.5	32	51.5	100	>100
析出物质	Na2MoO4·10H2O	Na2MoO4·2H2O	Na2MoO4
溶解度	30.63	33.85	38.16	39.28	39.27	39.82	41.27	45.57

A.0℃～10℃     B.10℃～100℃    C.15.5℃～50℃     D.100℃以上

（5）制备钼酸钠晶体还可用通过向精制的辉钼矿中直接加入次氯酸钠溶液氧化的方法，若氧化过程中，还有硫酸钠生成，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。

（6）Li、MoS₂可充电电池的工作原理为xLi+nMoS₂Li_x(MoS₂)_n[Li_x(MoS₂)_n附着在电极上]，则电池充电时阳极的电极反应式为___________________。

（7） 可用还原性气体(CO和H₂) 还原MoO₃制钼，工业上制备还原性气体CO和H₂的反应原理之一为CO₂+CH₄2CO+2H₂。含甲烷体积分数为90%的7L(标准状况)天然气与足量二氧化碳在高温下反应，甲烷转化率为80%,用产生的CO和H₂ 还原MoO₃制钼，理论上能生产钼的质量为_________。

Answer

+6 MoO3+2OH−=+ 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 蒸发浓缩、冷却结晶 C 9︰1 Lix(MoS2)n −xe− = nMoS2 +xLi+ 28.8g

【解析】（1）根据钼酸铵化学式可知，钼元素化合价为+6价，由于反应③为复分解反应，则钼酸中钼的化合价为+6价；正确答案：+6。

（2）三氧化钼与强碱溶液反应生成Na2MoO4和水，反应的离子方程式为MoO3+2OH−=+ ；正确答案：. MoO3+2OH−=+ 。

（3）根据流程图看出，辉钼矿在氧气中灼烧生成MoO3，化学方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2 ；正确答案：2MoS2+7O22MoO3+4SO2。

（4）由Na2MoO4溶液变为Na2MoO4∙2H2O晶体，需要进行的蒸发浓缩、冷却结晶；根据表中数据可知要形成Na2MoO4∙2H2O晶体，15.5℃～50℃ 范围内最好，C正确；.正确答案：蒸发浓缩、冷却结晶；C。

（5）次氯酸钠做氧化剂，被还原为氯化钠，辉钼矿中MoS2做还原剂，被氧化为Na2MoO4和硫酸根离子，设次氯酸钠有xmol，MoS2 ymol，根据电子守恒规律：x×（1-（-1））=y×（6-4+{6-（-2）}×2），x：y=9:1，正确答案：9:1。

（6）放电为原电池，充电为电解池，电解池阳极发生氧化反应，Lix(MoS2)n失电子变为MoS2，电极反应式为 Lix(MoS2)n −xe− = nMoS2 +xLi+ ；正确答案：Lix(MoS2)n −xe− = nMoS2 +xLi+ 。

（7）根据CO2＋CH4 2CO＋2H2，1体积的甲烷发生反应生成4体积的还原性气体，气体总体积为7×90%×80%×4=20.16L；生成1molMo消耗3molCO或H2，所以生成n(Mo)= 20.16/（22.4×3）=0.3mol，钼的质量为m(Mo)= 0.3×96=28.8 g；正确答案：28.8 g。