题目内容
【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:
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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)2MoS4],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________________。
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利用化学平衡移动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)MoO3·H2O作为高能非水体系电池的正极材料优于一般新型材料,某电池反应为: MoO3·H2O+xA=AxMoO3·H2O (某文献记载:式中0+为Li+、H+、K+、Na+等。A+的注入使得部分Mo6+还原为MO5+),写出该电池以金属锂为负极,充电时的阳极反应式:__________________。
(6)已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8)钼酸钠晶体(NaMoO4·2H20)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BaMo04开始沉淀时,溶液中的c(MoO42-)/c(SO42-)____(結果保留2位有效数字)
【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 LixMoO3·H2O-xe-=xLi++MoO3·H2O 3.6×102
【解析】(1)根据化合价原则,钼酸铵[(NH4)2MoO4]中Mo元素的化合价为+6价。
(2)氢氟酸可与酸性氧化物SiO2反应,所以联合浸出除杂时,用氢氟酸除去的是SiO2杂质;Fe3+具有较强的氧化性,可氧化杂质CuFeS2中的-2价的S,反应的化学方程式为4FeCl3 +CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓。
(3)根据题目所述,(NH4)2MoS4属于铵盐,易溶于水,所以与盐酸生成MoS3沉淀的离子方程式为MoS42-+2H+= MoS3↓+H2S↑。
(4)由图象分析可知,在40℃时产率比其它温度下都高,反应进行到30min时产率达到最大值,所以产生三硫化钼沉淀的最优温度和时间是40℃、30min;如果温度太低不利于H2S逸出,不利于沉淀的生成;温度太高,盐酸挥发,使溶液中c(H+)下降,都不利于反应正向进行。
(5)该电池以金属锂为负极,则负极反应式为xLi-xe-=xLi+,正极反应式可由总反应式—负极反应式得到,即MoO3·H2O+ xLi++ xe-=LixMoO3·H2O,根据充放电原则,当对该电池充电时,阳极反应则为原电池的正极反应的逆反应,所以阳极反应式为LixMoO3·H2O-xe- = xLi++MoO3·H2O。
(6)已知BaSO4和BaMoO4的组成比相同,结合其溶度积大小,当BaMo04开始沉淀时,c(MoO42-) =
,而此时溶液中c(SO42-) =
,所以c(MoO42-)/c(SO42-) = 4.0×10-8/1.1×10-10 = 3.6×102。
【题目】下表列举了部分元素在自然界和人体内的质量分数(%),下面的说法不正确的是( )
C | H | O | Fe | Ca | |
地壳 | 0.19 | 0.22 | 47 | 4.5 | 3.5 |
人体 | 9.4 | 63 | 25.5 | 0.01 | 0.31 |
A. 上表体现了生物界与非生物界的统一性
B. 上表体现了生物界与非生物界的差异性
C. 上表中列举的化学元素都是生命所必需的大量元素
D. 上表中列举的C、H、O、Fe、Ca是人体所必需的化学元素