Question

【題目】二硫化鉬(MoS2) 被譽為“固體潤滑劑之王”，利用低品質的輝鉬礦( 含MoS2、SiO2以及CuFeS2等雜質) 制備高純二硫化鉬的一種生產工藝如下:

回答下列問題:

（1）鉬酸銨的化學式為(NH4)2MoO4,其中Mo的化合價為________.

（2）利用聯(lián)合浸出除雜時，氫氟酸可除去的雜質化學式為________如改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2雜質的浸出效果更好，寫出氧化浸出時發(fā)生的化學反應方程式________。

（3）加入Na2S后，鉬酸銨轉化為硫代鉬酸銨[(NH4)MoS4],寫出(NH4)2MoS4與鹽酸生成MoS3沉淀的離子反應方程式____________。

（4）由下圖分析產生三硫化鉬沉淀的流程中應選擇的最優(yōu)溫度和時間是___________。

利用化學平衡原理分析低于或高于最優(yōu)溫度時，MoS3的產率均下降的原因:__________。

（5）高純MoS2中3然會存在極微量雜質，如非整比晶體MoS2.8,則該雜質中Mo4+與Mo6+的物質的量之比為________________。

（6）已知Ksp(BaSO4) =1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8),鉬酸鈉品體( NaMoO4·2H2O) 是新型的金屬緩蝕劑，不純的鉬酸鈉溶液中若含少量可溶性硫酸鹽雜質，可加入Ba(OH)2固體除去SO42-(溶液體積變化忽略)，則當BaMoO4開始沉淀時，溶液中的c(MoO42-)/c(SO42-)___________(結果保留2位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 +6 SiO2 4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓ MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑ 40℃，30min 溫度太低不利于H2S 逸出; 溫度太高，鹽酸揮發(fā)，溶液c(H+)下降，都不利于反應正向進行 1: 4 3.6×102

【解析】（1）銨根離子帶1個單位正電，氧應該是-2價，所以MO為+6價。

（2）氫氟酸可以與二氧化硅反應得到SiF4氣體，從而除去二氧化硅雜質。改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2雜質的浸出效果更好，說明應該得到Cu和Fe對應的離子，同時利用氧化性將S元素氧化為單質，根據(jù)化合價升降相等和原子個數(shù)守恒配平得到方程式為：4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓。

（3）(NH4)2MoS4在溶液中應該電離出銨根離子和MoS42-，MoS42-與鹽酸的氫離子作用生成MOS3沉淀，則另外的生成物只能是H2S氣體，所以離子反應方程式為：MoS42-+ 2H+ = MoS3↓ + H2S↑。

（4）由圖像得到40℃的產率最高，30分鐘以后產率就不再變化，所以選擇40℃，30min。

（5）設在1mol的MoS2.8中Mo4+與Mo6+的物質的量分別為X和Y，則X+Y=1。根據(jù)化合價代數(shù)之和為0的原則，有：4X+6Y=2.8×2。解方程得到：X=0.2，Y=0.8。所以Mo4+與Mo6+的物質的量之比為0.2:0.8=1:4。

（6）因為Ksp(BaSO4) =1.1×10-10＜KSP(BaMoO4)=4.0×10-8，所以先沉淀的是硫酸鋇，則當BaMoO4開始沉淀時，硫酸鋇已經沉淀了，所以溶液對于兩種沉淀來說都是飽和的，其中的離子濃度都符合沉淀的KSP表達式。