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题型:综合题 难度:一般

钼酸钠(Na2MoO4)可作新型水处理剂,Al(OH)3是胃舒平药品的有效成分。从某废钼催化剂(主要成分为MoO3、A12O3、Fe2O3等)中回收Na2MoO4和A1(OH)3,其工艺流程如下:

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回答下列问题:

(1)Na2MoO4 中钼的化合价为______________________。

(2)MoO3、Al2O3和SiO2性质相似,都能与碳酸钠在高温下反应。写出三氧化钼与碳酸钠在高温下反应的化学方程式:___________________;步骤II滤渣的主要成分是________________ (填化学式)。

(3)步骤III中加入“稀硫酸”使铝元素转化的离子方程式为_________________________,控制溶液的pH约为5,其目的是使AlO2-完全转化为Al(OH)3沉淀,并防止其溶解,在滴加稀硫酸的过程中还可能观察到的现象是_____________________________。有同学认为步骤III中可用CO2替代硫酸,你是否同意?简述理由:____________________________________________。

(4)取废钼催化剂mg,若加入agNa2CO3恰好完全反应,经上述实验操作后,最终得到bg Al(OH)3和cgNa2SO4 固体,则废钼催化剂中钼元素的质量分数为__________。(用代数式表示)

【答案】

  +6  MoO3+Na2CO31Na2MoO4+CO2↑  Fe2O3  AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓  产生气泡  否,稀硫酸的作用之一是除去过量的Na2CO3  【96[(a/106)-(b/156)]/m】×100%

【解析】

I、MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似,加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2,反应方程式为: MoO3+Na2CO31Na2MoO4+CO2↑ ,Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2;Ⅱ、加入水溶解后除去杂质,Ⅲ、加入硫酸浸泡,可生成氢氧化铝沉淀,过滤后滤液中存在硫酸钠和Na2MoO4,二者溶解度不同,Ⅳ、经蒸发结晶可得到Na2SO4晶体和Na2MoO4。

(1)化合物中各元素的化合价代数和为0,Na2MoO4 中钼的化合价为2×4-1×2=+6。(2)MoO3与Na2CO3反应生成Na2MoO4和二氧化碳,三氧化钼与碳酸钠在高温下反应的化学方程式:MoO3+Na2CO32Na2MoO4+CO2↑;步骤II滤渣的主要成分是 Fe2O3。(3)步骤III中加入“稀硫酸”使铝元素转化的离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ ;在滴加稀硫酸的过程中还可能观察到的现象是:产生气泡;步骤III中不可用CO2替代硫酸,稀硫酸的作用之一是除去过量的Na2CO3。(4)加入稀硫酸后,滤渣为Al(OH)3,滤液中含有Na2SO4和Na2MoO4,由Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2,2NaAlO2+H2SO4+3H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓,得1Na2CO3~~2Al(OH)3,得Al2O3消耗的n(Na2CO3)=3,已知:碳酸钠总物质的量为:n(Na2CO3)=ag/106g·mol-1,则由Na守恒可知n(Na2MoO4)=ag/106g·mol-1-bg/156g·mol-1,m(Mo)=(ag/106g·mol-1-bg/156g·mol-1)×96g·mol-1=4 g,

ω(Mo)= 5×100%。

题型:综合题 难度:一般
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