Question

鉬是一種過渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，這種元素可增強(qiáng)合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性及韌性，還可增強(qiáng)其耐高溫及耐腐蝕性能。如圖是化工生產(chǎn)中制備金屬鉬的主要流程圖。

(1)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：________________________________________。

(2)反應(yīng)①的尾氣可以再利用，寫出應(yīng)用該尾氣制得的兩種重要化學(xué)試劑________________________________________________________________。

(3)如果在實(shí)驗(yàn)室模擬操作1和操作2，則需要使用的主要玻璃儀器有_________________________________________________________________。

(4)鉬在空氣中灼燒生成三氧化鉬，三氧化鉬溶于氫氧化鈉溶液生成鉬酸鈉；三氧化鉬不溶于鹽酸或稀硫酸。鉬酸鈉的化學(xué)式為________。

(5)工業(yè)上制備還原性氣體CO和H₂的反應(yīng)原理為CO₂＋CH₄2CO＋2H₂，CH₄＋H₂OCO＋3H₂。含甲烷體積分?jǐn)?shù)為80%的a L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)天然氣與足量二氧化碳和水蒸氣的混合物在高溫下反應(yīng)，甲烷轉(zhuǎn)化率為90%，用產(chǎn)生的還原性氣體(CO和H₂)還原MoO₃制鉬，理論上能生產(chǎn)鉬的質(zhì)量為________。

Answer 1

解析　(1)二硫化鉬與氧氣在高溫下反應(yīng)生成三氧化鉬和二氧化硫。

(2)二氧化硫可收集再利用，制備硫酸和鹽類等。

(3)操作1和操作2都是分離固體與液體混合物，都是過濾操作。

(4)鉬酸是二元酸，可直接寫出鉬酸鈉。

(5)根據(jù)反應(yīng)方程式知，1 mol甲烷完全反應(yīng)生成4 mol還原性氣體，而：3CO＋MoO₃Mo＋3CO₂，3H₂＋MoO₃Mo＋3H₂O，3 mol還原性氣體理論上生成1 mol鉬。n(CH₄)＝×80%，n(H₂＋CO)＝×80%×90%×4 mol＝，n(Mo)＝× mol＝ mol，m(Mo)＝ mol×96 g·mol^－1≈4.11a g。

答案　(1)2MoS₂＋7O₂2MoO₃＋4SO₂

(2)H₂SO₄、Na₂SO₃[或Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄等]

(3)燒杯、漏斗、玻璃棒　(4)Na₂MoO₄　(5)4.11a g