Question

【题目】二硫化钼(MoS2) 被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿( 含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质) 制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下:

回答下列问题:

（1）钼酸铵的化学式为(NH4)2MoO4,其中Mo的化合价为________.

（2）利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为________如改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2杂质的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式________。

（3）加入Na2S后，钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)MoS4],写出(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3沉淀的离子反应方程式____________。

（4）由下图分析产生三硫化钼沉淀的流程中应选择的最优温度和时间是___________。

利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因:__________。

（5）高纯MoS2中3然会存在极微量杂质，如非整比晶体MoS2.8,则该杂质中Mo4+与Mo6+的物质的量之比为________________。

（6）已知Ksp(BaSO4) =1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8),钼酸钠品体( NaMoO4·2H2O) 是新型的金属缓蚀剂，不纯的钼酸钠溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入Ba(OH)2固体除去SO42-(溶液体积变化忽略)，则当BaMoO4开始沉淀时，溶液中的c(MoO42-)/c(SO42-)___________(结果保留2位有效数字)

Answer 1

【答案】 +6 SiO2 4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓ MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑ 40℃，30min 温度太低不利于H2S 逸出; 温度太高，盐酸挥发，溶液c(H+)下降，都不利于反应正向进行 1: 4 3.6×102

【解析】（1）铵根离子带1个单位正电，氧应该是-2价，所以MO为+6价。

（2）氢氟酸可以与二氧化硅反应得到SiF4气体，从而除去二氧化硅杂质。改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2杂质的浸出效果更好，说明应该得到Cu和Fe对应的离子，同时利用氧化性将S元素氧化为单质，根据化合价升降相等和原子个数守恒配平得到方程式为：4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓。

（3）(NH4)2MoS4在溶液中应该电离出铵根离子和MoS42-，MoS42-与盐酸的氢离子作用生成MOS3沉淀，则另外的生成物只能是H2S气体，所以离子反应方程式为：MoS42-+ 2H+ = MoS3↓ + H2S↑。

（4）由图像得到40℃的产率最高，30分钟以后产率就不再变化，所以选择40℃，30min。

（5）设在1mol的MoS2.8中Mo4+与Mo6+的物质的量分别为X和Y，则X+Y=1。根据化合价代数之和为0的原则，有：4X+6Y=2.8×2。解方程得到：X=0.2，Y=0.8。所以Mo4+与Mo6+的物质的量之比为0.2:0.8=1:4。

（6）因为Ksp(BaSO4) =1.1×10-10＜KSP(BaMoO4)=4.0×10-8，所以先沉淀的是硫酸钡，则当BaMoO4开始沉淀时，硫酸钡已经沉淀了，所以溶液对于两种沉淀来说都是饱和的，其中的离子浓度都符合沉淀的KSP表达式。