高考化学铁及其化合物推断题综合题及答案解析
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高考化学铁及其化合物推断题综合题及答案解析
一、铁及其化合物
1.某铁的化合物A存在如下转化关系:
已知B为黄绿色气体单质。
请完成下列问题:
(1)A的化学式________。
(2)向C的溶液中滴加适量KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴B的水溶液,溶液呈血红色。
用离子方程式表示该过程________、________。
(3)若D为金属,则D的化学式________ (写出2种)。
【答案】 FeC13 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 Fe、Cu、Zn等(任选两种,其他答案合理也给分)
【解析】(1)B为Cl2,由题可知A和C的组成元素相同,均含Fe和Cl元素,且C可以与Cl2反应生成A,则A为FeCl3,C为FeCl2,A的化学式为FeCl3。
(2)Fe2+与SCN-无明显现象,加几滴氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色的Fe(SCN )3,对应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。
(3)Fe3+转化为Fe2+,加入活泼的金属如Fe、Zn或不活泼金属如Cu,均可将Fe3+还原为Fe2+。
点睛:本题解题的关键是分析出A和C均是铁的氯化物,铁元素化合价可以变化,C可以与氯气反应生成A,说明A中铁元素的化合价高于C中铁元素的化合价,故A是FeCl3,C 是FeCl2。
2.某固体化合物A,按图所示发生系列变化,已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色。
回答下列问题:(1)物质A是___(填化学式)。
(2)反应②的离子反应方程式为___。
(3)反应④的化学反应方程式为___。
【答案】Fe(OH)3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色说明A为氢氧化铁,Fe(OH)3,A加热分解生成B为Fe2O3,C为H2O,依据流程分析判断D为FeCl3,X为Fe,E为FeCl2 溶液,据此分析。
【详解】
已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色说明A为氢氧化铁,Fe(OH)3,A加热分解生成B为Fe2O3,C为H2O,依据流程分析判断D为FeCl3,X为Fe,E为FeCl2 溶液。
(1)依据推断可知A为Fe(OH)3;
(2)反应②是盐酸和氧化铁发生的复分解反应,反应的离子反应方程式为Fe2O3+6H+
=2Fe3++3H2O;
(3)反应④是氢氧化亚铁和氧气水发生反应生成氢氧化铁的也还原反应,反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
3.A、B、C均为中学化学常见的纯净物,它们之间存在如下转化关系:
其中①②③均为有单质参与的反应。
(1)若A是常见的金属,①③中均有同一种黄绿色气体参与反应,B溶液遇KSCN显血红色,且②为化合反应,写出反应②的离子方程式_________________________。
(2)如何检验上述C溶液中的阳离子?______________________。
(3)若B是太阳能电池用的光伏材料,①②③为工业制备B的反应。
C的化学式是
____________,属于置换反应____________,(填序号)写出反应①的化学方程式
____________________。
【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+ SiCl4①③ 2C+SiO2Si+2CO↑
【解析】
【分析】
(1)由转化关系可知A为变价金属,则A应为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,②为Fe与氯化铁的反应;
(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,以此解答该题。
【详解】
(1)A是常见的金属,①③中均有同一种气态非金属单质参与反应,且②为化合反应,则该非金属气体为Cl2,B为氯化铁,则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2)由分析知C为氯化亚铁,检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+;
(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,则反应①的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑,其中属于置换反应的有①③。
4.A、B、C、X为中学化学常见物质,且A、B、C含有相同元素甲,可以发生如下转化关系(水参与的反应,水未标出)。
(1)若A、B、C的焰色反应呈黄色,C为淡黄色固体,则X是__________。
(2)若A、B、C的焰色反应呈黄色,X是CO2,写出B→C反应的方程式_________。
(3)若B是FeCl3,则X一定是_________,写出B→C反应的离子方程式_________。
【答案】O2(氧气) CO2+Na2CO3+ H2O=2NaHCO3 Fe 2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】
【分析】
【详解】
(1)若A、B、C的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,C为淡黄色固体,说明C为过氧化钠,则A为Na、B为Na2O、则X是氧气;故答案为:O2(氧气)。
(2)若A、B、C的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,X是CO2,说明A为NaOH、B为
Na2CO3、C为NaHCO3,B→C反应是碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,其方程式Na2CO3 + CO2 + H2O=2NaHCO3;故答案为:Na2CO3 + CO2 + H2O=2NaHCO3。
(3)若B是FeCl3,则说明A为Cl2、C为FeCl2,则X一定是Fe,B→C是氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,其反应的离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+。
5.A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应。
(1)若A是常见的金属单质,D、F是气态单质,反应① 在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是__________。
(2)若B、C、F都是气态单质,且B有毒,③的反应中还有水生成,反应②需要放电才能发生,A、D相遇有白烟生成,则A、D反应产物的电子式是________,反应③的化学方程式是____。
(3)若A、D、F都是短周期元素组成的非金属单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,则反应①的化学方程式是________。
【答案】2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-4NH3+5O24NO+6H2O 2C+SiO22CO↑+Si
【解析】
(1). A是常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①为置换反应且在水溶液中进行,由转化关系可知,A为变价金属,F具有强氧化性,则A为Fe,F为Cl2、B为HCl、C为氯化亚铁、D为氢气、E为氯化铁,反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(2). B、C、F都是气态单质,B有毒,则B为氯气,反应②需要放电条件才能发生,为氮气与氧气反应,③反应中有水生成,可以推知C为N2,F为O2,E为NO,A为NH3,反应①为置换反应,A、D相遇有白烟生成,可推知D为HCl,A与D反应产物为氯化铵,
电子式为,反应③的化学方程式是:
4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:;
4NH3+5O24NO+6H2O;
(3). A、D、F都是短周期元素组成的非金属单质,且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,反应①为置换反应,考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与CO,碳与F反应生成E,CO与F生成E,则F为氧气,通过验证符合图示转化关系,则反应①的化学方程式是
2C+SiO22CO↑+Si,故答案为:2C+SiO22CO↑+Si。
6.已知A、B、C、D是中学化学的常见物质,且A、B、C均含有同一种元素。
在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。
请回答下列问题:
(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液不能得到B。
则B的化学式为__。
(2)若D是氯碱工业的主要产品之一,B有两性,则反应②的离子方程式是__。
(3)若A、C、D都是常见气体,C是导致酸雨的主要气体,则反应③的化学方程式为
___。
(4)若A的焰色反应呈黄色,D为二氧化碳,则反应②的离子方程式是___。
【答案】FeCl3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2H2S+SO2═3S+2H2O CO32-+CO2+H2O═2HCO3-【解析】
【分析】
(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D是铁,A可用于自来水消毒,A为Cl2;
(2)若D是氯碱工业的主要产品之一,B有两性,D为NaOH、B为Al(OH)3;
(3)C是形成酸雨的主要气体,则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2;
(4)若A的焰色反应呈黄色,说明A中含有Na元素,且A、B、C均含有同一种元素据此分析。
【详解】
(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D是铁,A可用于自来水消毒,由转化关系可知,A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2;
(2)若D是氯碱工业的主要产品之一,B有两性,由转化关系可知,A为铝盐、D为NaOH、B为Al(OH)3、C为NaAlO2,反应②为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是:Al(OH)3+OH−=AlO2−+2H2O;
(3)若A、C、D都是常见气体,C是形成酸雨的主要气体,则A为H2S、D为O2、B为S、C 为SO2,反应③为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水,反应的化学方程式为:
2H2S+SO2═3S+2H2O;
(4)若A的焰色反应呈黄色,D为二氧化碳,由转化关系可知,A为NaOH、B为Na2CO3、C 为NaHCO3,反应②为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的的离子方程式是:CO32−+CO2+H2O═2HCO3−。
7.钠、铝、铁是三种重要的金属。
请回答:
(1)钠元素的金属性比铝___(填“强”或“弱”)。
三种金属对应的氢氧化物中,具有两性的物质是__(填化学式)。
(2)将一小块金属钠投入水中,发生反应的离子方程式为__;可观察到的实验现象是
__(填序号)。
A.钠沉到水底 B.钠熔成小球
C.小球四处游动 D.钠无变化
(3)Fe与Cl2在一定条件下反应,所得产物的化学式是__。
将该产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。
请回答:
①若向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成___色。
②向另一支试管中滴加NaOH溶液,反应的离子方程式是___。
(4)Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂,其供氧时主要反应的化学方程式为:__。
(5)在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,观察到的现象是___。
【答案】强 Al(OH)3 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ BC FeCl3红 Fe3++3OH-
=Fe(OH)3↓ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑先生成白色沉淀,然后白色沉淀消失
【解析】
【分析】
(1)金属钠与铝处于同周期,金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱;
(2)金属钠与水反应,生成氢氧化钠和氢气;由于钠的密度小于水的密度,因此钠浮在水面上;反应放热,因此钠熔化成光亮的小球;反应放出气体,因此钠四处游动;最终金属钠完全溶解;
(3)Fe在Cl2燃烧,生成FeCl3,将FeCl3溶于水后,溶液中存在大量的Fe3+,滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色;滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀;
(4)Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂,可与CO2和H2O反应;
(5)在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成白色沉淀Al(OH)3,当NaOH溶液过量时,沉淀逐渐溶解,最终完全消失。
【详解】
(1)钠元素的金属性比铝强;钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有两性的物质是Al(OH)3;
(2)钠和冷水反应,生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+
H2↑;由于钠的密度小于水的密度,因此钠浮在水面上;反应放热,因此钠熔化成光亮的小球;反应放出气体,因此钠四处游动;最终金属钠完全溶解,因此金属钠与水反应的实验中,可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动,答案选BC;
(3)Fe在Cl2燃烧,生成FeCl3,将FeCl3溶于水后,溶液中存在大量的Fe3+,滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色;滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀,离子方程式为:Fe3++
3OH-=Fe(OH)3↓;
(4)Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂,可与CO2和H2O反应,反应方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(5)在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成白色沉淀Al(OH)3,当NaOH溶液过量时,沉淀逐渐溶解,最终完全消失。
8.溴主要以Br- 形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。
资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免___(写离子反应方程式)。
(2)脱氯:除去含溴蒸气中残留的Cl2
①具有脱氯作用的离子是____。
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入____,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3-和Br-。
再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为____。
(4)探究(3)中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响,实验如下:
①B中溶液呈棕红色说明产生了____。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。
若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。
理由或方案:____。
③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是____(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。
【答案】Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O Fe2+、Br-铁粉 BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O Br2理由:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4方案:用CCl4萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色稀硫酸
【解析】
【分析】
【详解】
(1)海水中溴元素以Br-存在,从海水中提取溴单质,要用Cl2氧化溴离子得到,但海水呈碱性,若不酸化,就会发生反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,影响溴的提取;
(2) ①将溴蒸气的残留的Cl2脱去,可利用氯气有强的氧化性,要加入能与Cl2反应,但不能与Br2反应的物质,如Fe2+、Br-;
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入还原铁粉,物质具有还原性,脱氯作用就恢复;
(3)用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3-和Br-。
再用H2SO4酸化,BrO3-和Br-及H+发生归中反应得到Br2,其离子反应方程式为BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O;
(4)①B中溶液呈棕红色是由于Br2是红棕色物质,产生了Br2;
②若甲同学说法正确,则会发生反应:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,消耗了溴单质;若乙同学说法正确,则要把颜色很浅的溶液用CCl4萃取,利用CCl4密度比水大,溴单质容易溶于CCl4,观察下层液体颜色否呈棕红色即可;
③歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象,若用浓硫酸酸化,溶液变为红棕色,反应放出热量,会导致溴单质挥发,所以酸化要用稀硫酸。
9.黄血盐[亚铁氰化钾K4Fe(CN)6]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂),我国卫生部规定实验中黄血盐的最大使用量为10mg/kg,一种制备黄血盐的工艺如下:
请回答下列问题:
(1)过滤需要用到的玻璃仪器有__________;写出中间产物CaSO4的一种用途__________。
(2)步骤I反应的化学方程式是___________。
(3)步骤V所用的试剂X是________(填化学式),在得到产品前还需经过的步骤包括
____。
(4)工艺中用到剧毒的HCN溶液,含CN-等的废水必须处理后才能排放。
①CN-的电子式是_____________。
②处理含CN-废水的方法:第一步NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN-;第二步NaClO 溶液完全氧化OCN-生成N2和两种盐。
第二步反应的离子方程式是_____。
(5)已知反应:
3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)
现有Fe2+被氧化后的溶液,仅供选择的试剂:铁粉、铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、KSCN溶液,请设计检验Fe2+是否氧化完全的实验方案_________。
【答案】漏斗(普通漏斗)、玻璃棒、烧杯制作石膏或用于制作水泥的原料等(填一种即可) 3Ca(OH)2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4+ 6H2O K2CO3蒸发浓缩、冷却结
晶 3ClO-+ 2OCN-+2OH-= 3Cl-+ 2CO32-+ N2↑+ H2O或3ClO-+ 2OCN-+
H2O = 3Cl-+ 2HCO3-+ N2↑取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,否则未完全氧化
【解析】
【分析】
制备黄血盐的流程分析:步骤一加石灰水、硫酸亚铁、HCN溶液制备Ca2Fe(CN)6,没有化合价变化不属于氧化还原反应,根据步骤二过滤的滤渣CaSO4,确定步骤一的产物中含有CaSO4,故步骤一反应原理为:3Ca(OH)2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4↓+ 6H2O,该过程中CaSO4沉淀生成,步骤二过滤,步骤三加入KCl制备K2CaFe(CN)6:
Ca2Fe(CN)6+2KCl= K2CaFe(CN)6↓+ CaCl2,步骤四过滤,滤液进行废水处理,滤渣为
K2CaFe(CN)6进行步骤五脱钙处理,在不引入新杂质的原则下,选用K2CO3进行脱钙,过滤得到滤液K4Fe(CN)6,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品K4Fe(CN)6·3H2O。
【详解】
(1)过滤需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯;中间产物CaSO4制作石膏或用于制作水泥的原料等;
(2)根据分析,步骤I反应的化学方程式是3Ca(OH)2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe(CN)6+
CaSO4↓+ 6H2O;
(3)步骤V脱钙过程,一般用碳酸盐脱去钙离子,且不引入新杂质的原则,应该使用碳酸钾,故试剂X为K2CO3;根据分析,步骤五脱钙处理后,对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品K4Fe(CN)6·3H2O;
(4) ①CN-的电子式是;
②处理含CN-废水的方法:第一步NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN-;第二步NaClO 溶液完全氧化OCN-生成N2和两种盐,NaClO作氧化剂被还原为NaCl,,每个NaClO化合价降低2。
每个OCN¯中碳元素化合价为+4为最高价不能被氧化,产物以Na2CO3或NaHCO3形式存在,氮的化合价为-3,被氧化为N2,每个氮气分子化合价上升6,故n(ClO¯):n (N2)=3:1,由于次氯酸钠水解显碱性,则污水处理的第二步对应的离子反应式为:3ClO-+ 2OCN-+2OH-= 3Cl-+ 2CO32-+ N2↑+ H2O或3ClO-+ 2OCN-+ H2O = 3Cl-+ 2HCO3-+
N2↑。
(5) 设计检验Fe2+是否氧化完全的在于检测此时溶液中是否有Fe2+,Fe3+无需检验,则根据已知信息3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀),实验方案是:取少量氧化后的溶液放于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,若出现蓝色沉淀,证明还有Fe2+未完全被氧化。
【点睛】
在书写氧化还原反应式过程中,判断物质中元素的化合价OCN¯,可以结合氢离子写成酸
,按照非金属性O>N>C>H,三对共用电子偏向N,N 的结构HOCN,结构式H-O-C N
的化合价为-3,碳与氧的公用电子偏向氧,故C的化合价为+4。
10.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。
工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示。
(1)NaClO的电子式为 ___。
(2)途径Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为____。
(3)途径Ⅱ氧化时还有Na2SO4生成,则反应的离子方程式为____。
(4)已知途径Ⅰ的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0.40mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L。
由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。
当BaMoO4开始沉淀时,CO32-的去除率是______[已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的体积变化]。
(5)分析纯钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的气体一起通入水中,得到正盐的化学式是_______。
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。
常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图
①当硫酸的浓度大于90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是____。
②若缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg ·L -1,则缓蚀效果最好时钼酸钠(M =206g ·mol -1) 的物质的量浓度为____(计算结果保留3位有效数字)。
【答案】 MoO 3+Na 2CO 3=Na2MoO 4+CO 2↑ MoS 2+9ClO -+6OH -=MoO 42-+9Cl -+2SO 42-+3H 2O 90% (NH 4)2CO 3和(NH 4)2SO 3 常温下浓硫酸会使铁钝化 7.28×10-4mol/L
【解析】
【分析】
根据流程利用钼精矿(主要成分是MoS 2)制备钼酸钠有两种途径:
途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO 3,得到对环境有污染的气体SO 2,用碱液可以吸收,然后再用纯碱溶液溶解MnO 3,发生反应:MoO 3+Na 2CO 3═Na 2MoO 4+CO 2↑,得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直接用NaClO 溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,反应为MnS 2+9ClO -+6OH -=MoO 42-+9Cl -+2SO 42-+3H 2O ,结晶后得到钼酸钠晶体,据此分析作答。
【详解】
(1)离子化合物NaClO 的电子式为;
(2)途径I 碱浸时MoO 3和纯碱溶液反应生成钼酸钠,同时得到CO 2气体,反应方程式为MoO 3+Na 2CO 3=Na 2MoO 4+CO 2↑;
(3)途径II 氧化时还有Na 2SO 4生成,反应物NaClO 在碱性条件下氧化MoS 2,得到钼酸钠和NaCl 、硫酸钠和水,本质为次氯酸根离子氧化MoS 2中钼和硫,化合价变化为:升高Mo(+2→+6),S(-1→+6),降低Cl(+1→-1),最小公倍数18,发生反应的离子方程式为:MoS 2+9ClO -+6OH -=MoO 42-+9Cl -+2SO 42-+3H 2O ;
(4)K sp (BaMoO 4)=4.0×10-8,钼酸钠溶液中c (MoO 42-)=0.40mol•L -1,BaMoO 4开始沉淀时,溶液
中钡离子的浓度为:c (Ba 2+)=-1-7-8
1mol L =1104.01m 00.ol 40L -⨯⨯g g ,K sp (BaCO 3)=1×10-9,溶液中碳酸根离子的浓度为:c (CO 32-)=97110110--⨯⨯mol/L=0.01mol/L ,则碳酸根的去除率为
-1-1
-10.10mol L -0.01mol L 100%0.10mol L
⨯g g g =90%; (5)四钼酸铵[(NH 4)2MoO 4]和氢氧化钠反应可生成NH 3,途径Ⅰ中生成的气体有CO 2和SO 2,将NH 3和CO 2或SO 2一起通入水中可生成正盐为(NH 4)2CO 3和(NH 4)2SO 3;
(6)①当硫酸的浓度大于90%时,可以认为是浓硫酸,碳素钢的主要成分含有铁,常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁钝化,表面生成致密的氧化膜,起到防腐蚀作用,所以其腐蚀速率几乎为零;
②缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·
L -1,据图可知缓蚀效果最好时钼酸钠和月桂酸肌氨酸的浓度均为150mg/L ,则1L 钼酸钠溶液中钼酸钠的物质的量为-40.15g =7.2810mol 206g/mol
,所以物质的量浓度为7.28×10-4mol/L 。