2020年高考化学之考前抓大题01 化学工艺流程题(一)(解析版)

大题01 化学工艺流程题（一）

1．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）途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为________________________________________。

（2）途径II氧化时还有Na2SO4生成，则反应的离子方程式为_____________________________。

（3）已知途径I的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0.40 mol/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K sp(BaCO3)=1×10-9、K sp(BaMoO4)=4.0×10-8，忽略溶液的体积变化]。

（4）分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(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__________________________。

（5）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下图：

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若缓释剂钼酸钠-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) 的物质的量浓度为__________________(计算结果保留3位有效数字)。

（6）二硫化钼用作电池的正极材料时接受Li+的嵌入，锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：

xLi+nMoS2Li x(MoS2)n。则电池放电时正极的电极反应是：_____________________。

【答案】（1）MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑

（2）MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2 SO42-+3H2O

（3）90%

（4）(NH4)2CO3和(NH4)2SO3

（5）①常温下浓硫酸会使铁钝化②7.28×10-4mol/L

（6）nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n

【解析】利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径：途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO3，同时得到对环境有污染的气体SO2，然后再用纯碱溶液溶解MnO3，即可得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅰ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，结晶后得到钼酸钠晶体。

（1）根据题给流程图分析途径I碱浸时，MoO3与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳和Na2MoO4，发生反应的化学方程式为：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；

（2）途径Ⅰ氧化时MoS2与次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成Na2MoO4和硫酸钠，利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平，发生反应的离子方程式为MoS2+9ClO-+6OH-====MoO42-+9Cl-+3H2O；

（3）BaMoO4开始沉淀时，溶液中钡离子的浓度为：c（Ba2+）=

8

4.010

0.4

-

⨯

=1×10-7mol/L，溶液中碳酸

根离子的浓度为：c（SO42-）=

9

7

110

110

-

-

⨯

⨯

=1×10-2mol/L，所以碳酸根离子的去除率为：1

2

110

0.1

-

⨯

-=1-10%=90%；

故CO32-的去除率是90%；

（4）钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应生成钼酸钠和氨气，将氨气与途径I所产生的尾气CO2、SO2一起通入水中，得到正盐的化学式是(NH4)2CO3、(NH4)2SO3；

（5）①浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铁钝化。故当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零；

②根据图示可知，当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，缓蚀效果最好，

所以钼酸钠的浓度为：150mg•L-1，1L溶液中含有的钼酸钠物质的量为：

3

15010

206/

g

g mol

-

⨯

≈7.28×10-4mol，所以

钼酸钠溶液的物质的量浓度为：7.28×l0-4mol•L-1，故答案为7.28×l0-4mol•L-1；（6）根据锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：xLi+nMoS2Li x(MoS2)n，可知锂是还原剂，在负极发生氧化反应，负极反应

式为：xLi -xe -=xLi +，是氧化剂在正极发生还原反应，据此书写电池放电时的正极反应式：正极反应式为：nMoS 2+xLi ++xe -=Li x （MoS 2）n 。

2．硒是典型的半导体材料，在光照射下导电性可提高近千倍。图1是从某工厂的硒化银半导体废料(含Ag 2Se 、Cu 单质)中提取硒、银的工艺流程图：

（1）为提高反应①的浸出速率，可采取的措施为______________(答出两条)。

（2）已知反应③生成一种可参与大气循环的气体单质，写出该反应的离子方程式__________。

（3）反应②为Ag 2SO 4(s)＋2Cl －(aq)2AgCl(s)＋24SO -(aq)；常温下，Ag 2SO 4、AgCl 的饱和溶液中阳

离子和阴离子浓度关系如图2所示。则Ag 2SO 4(s)＋2Cl －(aq)

2AgCl(s)＋24SO - (aq)的化学平衡常数的数量级为________。

（4）写出反应④的化学方程式________________________________________。

（5）室温下，H 2SeO 3水溶液中H 2SeO 3、3HSeO -、23SeO -

的物质的量分数随pH 的变化如图3所示，

则室温下H 2SeO 3的K a2＝________。

【答案】（1）加热、增大硫酸的浓度、粉碎固体废料、搅拌等

（2）4AgCl ＋N 2H 4·H 2O ＋4OH －=4Ag ＋4Cl －＋N 2↑＋5H 2O (或4AgCl ＋N 2H 4＋4OH －=4Ag ＋4Cl －＋N 2↑＋4H 2O)