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二硫化钼(MoS2, 其中Mo的化合价为+4)被誉为“固体润滑剂之王”,利用低品...

二硫化钼(MoS2 其中Mo的化合价为+4)被誉为固体润滑剂之王,利用低品质的辉钼矿(MoS2SiO2 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)“酸浸中加入氢氟酸是为了除去杂质SiO2,该反应的化学方程式为___________

(2)氧化焙烧过程中主要是将MoS2转化为MoO3,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________

(3)若氧化焙烧产物产生烧结现象,在氨浸前还需进行粉碎处理,其目的是_________氨浸后生成( NH4)2 MoO4反应的化学方程式为___________

(4)氨浸后的滤液中加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],加入盐酸后,(NH4)2 MoS4与盐酸反应生成MoS3沉淀,沉淀反应的离子方程式为_________________

(5)高纯MoS2中仍然会存在极微量的非整比晶体MoS2.8等杂质,在该杂质中为保持电中性,Mo元素有+4+6两种价态,则MoS2Mo4+所占Mo元素的物质的量分数__________

(6)钼酸钠晶体( Na2 MoO4 ·2H2O)是一种无公害型冷却水系统金属缓蚀剂,可以由MoS2制备。在制备过程中需加入Ba(OH)2固体除去SO42-,若溶液中c(MoO42-)=0.4 mol/Lc(SO42-)=0. 05 mol/L,常温下,当BaMoO4即将开始沉淀时,SO42-的去除率为____________ [忽略溶液体积变化。已知:259℃,Ksp( BaMoO4)=4.0×10-8 Ksp(BaSO4)=1.1×10-10]

 

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 7:2 增大反应物的接触面积,提高浸出速率 MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑ 1:5 97.8% 【解析】 (1)SiO2与HF反应产生SiF4、H2O; (2)高温焙烧,MoS2与O2反应产生MoO3和SO2,结合电子守恒、原子守恒书写反应方程式,然后根据氧化还原反应规律判断物质的作用及反应时物质的量关系; (3)“氧化培烧”进行“氨浸”前需对焙烧物进行粉碎,目的是增大反应物的接触面积,使反应充分,提高浸出速率;氨浸后生成(NH4)2MoO4同时产生水,该反应的化学方程式是MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O; (4)(NH4)2MoS4与盐酸反应得到MoS3沉淀和H2S气体; (5)设在1mol的MoS2.8中Mo4+与Mo6+的物质的量分别是x和y,根据质量守恒和化合物化合价为0列式可得; (6)根据Ksp( BaMoO4)=4.0×10-8及c(MoO42-)=0.4 mol/L计算形成BaMoO4沉淀时溶液中c(Ba2+),再结合Ksp(BaSO4)=1.1×10-10计算溶液中c(SO42-),最后根据去除率含义计算SO42-的去除率; (1) 杂质SiO2与氢氟酸反应产生SiF4、H2O,反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O; (2)高温焙烧,MoS2与O2反应产生MoO3和SO2,反应方程式为:2MoS2+7O22MoO3+4SO2,在该反应中Mo、S元素化合价升高,失去电子,所以MoS2作还原剂,O元素化合价降低,获得电子,被还原,O2作氧化剂,则在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7:2; (3)“氧化培烧”进行“氨浸”前需对焙烧物进行粉碎,目的是增大反应物的接触面积,使反应充分,提高浸出速率;氨浸后生成(NH4)2MoO4和H2O,该反应的化学方程式是 MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O; (4)(NH4)2MoS4在溶液中应该电离出NH4+和MoS42-,MoS42-在酸性环境下生成MoS3沉淀,另外的生成物只能是H2S气体,所以离子方程式为:MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑; (5)设在1mol的MoS2.8中Mo4+与Mo6+的物质的量分别是x和y,则x+y=1,根据化合价代数之和为0,则有4x+6y=2.8×2,解得x=0.2,y=0.8,所以该杂质中Mo4+与Mo6+的物质的量之比=0.2:(0.2+0.8)=1:5; (6)当BaMoO4即将开始沉淀时,溶液中c(Ba2+)==1.0×10-7mol/L,由于Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,则此时溶液中SO42-的浓度为c(SO42-)=mol/L=1.1×10-3mol/L,所以SO42-的去除率为×100%=97.8%。
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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2),还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物,其回收工艺如图所示,最终可得到Co2O3和锂盐。

已知:CoC2O4·2H2O微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大,且能与过量的C2O42离子生成Co(C2O4)n2(n1)而溶解。

1)“还原酸浸”过程中,LiCoO2发生反应的离子方程式为:___,该过程温度通常控制在40℃以下的原因是:___

2)“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是______

3)“除铜”所用试剂XH2S,试写出该反应的离子方程式:___。并计算室温下该反应的平衡常数K___,已知:25℃时Kap(CuS)8.5×1045,已知H2S在水中的的电离常数:K11.3×107K27.l×1015

4)“沉钴”过程中,(NH4)2C2O4的加入量(a)、沉淀反应的温度(b)与钴的沉淀率关系如图所示:

①随n(C2O42)N(Co2)比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因___

②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___

5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li)约为101mol·L1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b___(写化学式),相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,______,洗涤干燥。检验沉淀洗净的方法是___

 

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PCuSO4H2O→Cu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反应中,7.5  mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为________mol

 

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医学上常将酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应用于测定血钙的含量。回答下列问题:__H++__MnO4+__H2C2O4__CO2↑+__Mn2++__________

1)配平以上离子方程式,并在中填上所需的微粒或数字。

2)该反应中的还原剂是___

3)反应转移了0.4mol电子,则消耗KMnO4的物质的量为___mol

4)测定血钙的含量的方法是:取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量(NH42C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。

①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是__

②溶解沉淀时__(能或不能)用稀盐酸,原因是___

③若消耗了1.0×10-4mol/LKMnO4溶液20.00mL,则100mL该血液中含钙__g

 

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储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,此反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、Cr2(SO4)3、K2SO4、H2O七种物质。

(1)若将碳纳米颗粒分散到一定溶剂中,形成稳定的分散系,其所具有的性质是__________

①丁达尔效应 ②加入饱和(NH4)2SO4溶液产生聚沉 ③可通过半透膜

(2)请用上述物质填空,并配平化学方程式:____C+____+____H2SO4→____K2SO4+________+____Cr2(SO4)3____H2O。

(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是________(填选项编号)。

A.氧化性  B.氧化性和酸性

C.酸性  D.还原性和酸性

(4)若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为____________

 

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过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。

1CaOH2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O

CaOH2+H2O2+6H2OCaO2·8H2O反应时通常加入过量的CaOH2,其目的是___________

2)向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后,池塘水中浓度增加的离子有__(填序号)。

ACa2+

BH+

CCO32-

DOH

 

3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnOOH2沉淀,密封静置,加入适量稀H2SO4,等MnOOH2I完全反应生成Mn2+I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:

O2MnOOH2 I2 S4O62−

写出O2Mn2+氧化成MnOOH2的离子方程式_________________

取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗0.01000 mol·L−1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧为_______mg·L−1

 

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