Question

19．某硬质合金厂用辉钼矿（MoS₂，含有Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、CuFeS₂、Au）制取MoO₃工艺流程如图所示．

（1）向矿浆加入起泡剂充分搅拌，MoS₂等附着在气泡上由刮泡器刮取，经烘干的钼精矿．该浮选的原理是利用物质的B（填选项）．
A．溶解性   B．亲水性或亲油性    C．密度   D．化学性质
（2）底泥的主要成分是Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂．
（3）氧压煮过程中，MoS₂被氧化为可溶性弱酸H₂MoO₄，CuFeS₂被氧化为CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃．写出MoS₂被氧化为可溶性H₂MoO₄的化学方程式2MoS₂+9O₂+6H₂O=2H₂MoO₄+4H₂SO₄．
（4）H₂MoO₄在溶液中能电离出二钼酸根（Mo₂O₇^2-）、六钼酸根（H₃Mo₆O^y-₂₁）等阴离子，用三辛胺[N（C_RH₁₇）₃]萃取（三辛胺难溶于水，用煤油组溶剂），再用氨水解吸，有机相可循环利用．
①H₃Mo₆O^y-₂₁中y=3；
②有机相中的二钼酸三辛铵[NH（C₈H₁₇）₃]₂Mo₂O₇难电离，可用氨水解吸，分液得到二钼酸钠溶液和三辛胺的煤油溶液．该反应的离子方程式为②[NH（C₈H₁₇）₃]₂Mo₂O₇+2NH₃．H₂O=2 N（C₈H₁₇）₃+Mo₂O₇^2-+2NH₄⁺+2H₂O；
③Mo的提取为多段逆流萃取，如图为五段逆流萃取提取示意图，这种萃取提取示意图，这种萃取的优点是溶剂与原料液充分接触，有利于提高萃取率；

④最终萃取余相中含有Fe³⁺、Cu²⁺，沉淀铜的试剂可选择溶剂与原料液充分接触，有利于提高萃取率．
A．氨水   B．NaOH   C．铁
（5）向解吸液中加入适量镁盐，沉淀出砷、碳等杂质并过滤除去，溶液经蒸发浓缩、结晶产出二钼酸铵，热分解制得MoO₃，氨气可循环利用．该合金厂1.0×10⁴kg辉钼矿（含0.10%MoS₂）理论上生产MoO₃质量为9kg．

Answer 1

分析 辉钼矿进行浮选得到钼精矿，（3）氧压煮过程中，MoS₂被氧化为可溶性弱酸H₂MoO₄，CuFeS₂被氧化为CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃．过滤的滤饼用碳酸钠碱浸，再利用过滤的滤饼回收Au，说明浮选除去Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂．氧压煮过滤的滤液中含有H₂MoO₄、CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃，将碱浸后的滤液合并，用三辛胺进行萃取，分液，水相中含有Fe³⁺、Cu²⁺，可以加入Fe回收Cu．有机相再用氨水解吸，有机相可循环，水相结晶、煅烧得到MoO₃．
（1）向矿浆加入起泡剂充分搅拌，MoS₂等附着在气泡上由刮泡器刮取，经烘干的钼精矿，不涉及溶解、化学变化，也不是利用密度分离，可能是利用物质的亲水性或亲油性；
（2）由上述分析可知，底泥的主要成分是Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂；
（3）氧压煮过程中，MoS₂被氧化为可溶性弱酸H₂MoO₄，需要有氧气、水参与，硫元素被氧化为硫酸；
（4）①H₃Mo₆O^y-₂₁中Mo的化合价与H₂MoO₄中相同，为+6价，根据化合价电荷数计算y的值；
②[NH（C₈H₁₇）₃]₂Mo₂O₇难电离，可用氨水解吸，分液得到二钼酸钠（Na₂Mo₂O₇）溶液和三辛胺的煤油溶液，三辛胺为N（C₈H₁₇）₃，则还生成NH₄⁺；
③Mo的提取为多段逆流萃取，这种萃取的优点是溶剂与原料液充分接触，有利于提高萃取率；
④最终萃取余相中含有Fe³⁺、Cu²⁺，可以用Fe进行还原；
（5）根据Mo元素守恒守恒计算．

解答 解：辉钼矿进行浮选得到钼精矿，（3）氧压煮过程中，MoS₂被氧化为可溶性弱酸H₂MoO₄，CuFeS₂被氧化为CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃．过滤的滤饼用碳酸钠碱浸，再利用过滤的滤饼回收Au，说明浮选除去Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂．氧压煮过滤的滤液中含有H₂MoO₄、CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃，将碱浸后的滤液合并，用三辛胺进行萃取，分液，水相中含有Fe³⁺、Cu²⁺，可以加入Fe回收Cu．有机相再用氨水解吸，有机相可循环，水相结晶、煅烧得到MoO₃．
（1）向矿浆加入起泡剂充分搅拌，MoS₂等附着在气泡上由刮泡器刮取，经烘干的钼精矿，不涉及溶解、化学变化，也不是利用密度分离，可能是利用物质的亲水性或亲油性，
故答案为：B；
（2）由上述分析可知，底泥的主要成分是Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂，
故答案为：Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂；
（3）氧压煮过程中，MoS₂被氧化为可溶性弱酸H₂MoO₄，需要有氧气、水参与，硫元素被氧化为硫酸，反应方程式为：2MoS₂+9O₂+6H₂O=2H₂MoO₄+4H₂SO₄，
故答案为：2MoS₂+9O₂+6H₂O=2H₂MoO₄+4H₂SO₄；
（4）①H₃Mo₆O^y-₂₁中Mo的化合价与H₂MoO₄中相同，为+6价，则1×3+6×6-2×21=-y，故y=3，
故答案为：3；
②[NH（C₈H₁₇）₃]₂Mo₂O₇难电离，可用氨水解吸，分液得到二钼酸钠（Na₂Mo₂O₇）溶液和三辛胺的煤油溶液，三辛胺为N（C₈H₁₇）₃，则还生成NH₄⁺，离子方程式为：②[NH（C₈H₁₇）₃]₂Mo₂O₇+2NH₃．H₂O=2 N（C₈H₁₇）₃+Mo₂O₇^2-+2NH₄⁺+2H₂O，
故答案为：②[NH（C₈H₁₇）₃]₂Mo₂O₇+2NH₃．H₂O=2 N（C₈H₁₇）₃+Mo₂O₇^2-+2NH₄⁺+2H₂O；
③Mo的提取为多段逆流萃取，这种萃取的优点是溶剂与原料液充分接触，有利于提高萃取率，
故答案为：溶剂与原料液充分接触，有利于提高萃取率；
④最终萃取余相中含有Fe³⁺、Cu²⁺，氨水、氢氧化钠会沉淀铁离子、铁离子，可以用Fe进行还原，
故答案为：C；
（5）设理论上生产MoO₃质量为xkg，根据Mo元素守恒守恒，则：
1.0×10⁴kg×0.10%×$\frac{96}{96+64}$=x kg×$\frac{96}{96+48}$
解得x=9
故答案为：9．

点评 本题考查物质制备、化学与技术，涉及对工艺流程的理解、陌生方程式的书写、物质的分离提纯、化学计算等，基本抛弃中学内容，是对学生综合能力的考查，属于易错题目，难度较大．