Question

【題目】二硫化鉬是重要的固體潤滑劑，被譽為“高級固體潤滑油之王”。利用低品相的輝鉬礦(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圖：

（1）(NH4)2MoO4中Mo的化合價為___。

（2）“焙燒”時MoS2轉化為MoO3的化學方程式為___。

（3）“轉化”中第一步加入Na2S后，（NH4)2MoO4轉化為(NH4)2MoS4，寫出第二步(NH4)2MoS4與鹽酸生成MoS3的離子方程式為___。

（4）由圖分析可知產生MoS3沉淀的流程中選擇的最優溫度和時間是__，利用化學平衡原理分析低于或高于最優溫度時，MoS3的產率均下降的原因___。

（5）利用低品相的原料制備高純產品是工業生產中的普遍原則。如圖所示，反應[Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)] ΔH<0在充滿CO的石英管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的粗鎳粉末，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈的鎳粉，請結合平衡移動原理，判斷溫度Tl___T2(填“＞”、“＜”或“=”)。

（6）已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，不純的Na2MoO4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-(忽略溶液體積變化)，則當SO42-完全沉淀時，溶液中c(MoO42-)＜___mol/L(保留2位有效數字)。

Answer 1

【答案】+6 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoS42-+2H+MoS3↓+H2S↑ 40℃、30min 溫度太低，反應MoS42-+2H+MoS3↓+H2S↑產生的H2S氣體不易逸出，不利于平衡正向移動生成MoS3；溫度太高，反應物鹽酸揮發，導致溶液中c(H+)下降，上述平衡逆向移動，也不利于生成MoS3 > 3.6×10-3

【解析】

（1）根據化合物中元素化合價代數和等于0計算(NH4)2MoO4中Mo的化合價；

（2）“焙燒”時MoS2和氧氣反應生成MoO3和SO2；

（3）第二步(NH4)2MoS4與鹽酸發生復分解反應生成MoS3、氯化銨、硫化氫；

（4）根據圖象可知，40℃、30min MoS3沉淀率達到最大；溫度太低，產生的H2S氣體不易逸出；溫度太高，反應物鹽酸揮發；

（5）Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0，正反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，生成Ni單質；

（6）根據Ksp(BaSO4)計算SO42-完全沉淀時，溶液中c(Ba2+)，再根據Ksp(BaMoO4)計算c(MoO42-)；

（1）化合物中元素化合價代數和等于0，所以(NH4)2MoO4中Mo的化合價為+6；

（2）“焙燒”時MoS2和氧氣反應生成MoO3和SO2，根據得失電子守恒配平方程式為2MoS2+7O22MoO3+4SO2；

（3）第二步(NH4)2MoS4與鹽酸發生復分解反應生成MoS3、氯化銨、硫化氫，反應的離子方程式為MoS42-+2H+MoS3↓+H2S↑；

（4）根據圖象可知，40℃、30min MoS3沉淀率達到最大，所以最優溫度和時間是40℃、30min；溫度太低，反應MoS42-+2H+MoS3↓+H2S↑產生的H2S氣體不易逸出，不利于平衡正向移動生成MoS3；溫度太高，反應物鹽酸揮發，導致溶液中c(H+)下降，上述平衡逆向移動，也不利于生成MoS3，所以低于或高于最優溫度時，MoS3的產率均下降；

（5）[Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)] ΔH<0，正反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，生成Ni單質，在溫度為T1的一端得到了純凈的鎳粉，所以Tl>T2；

（6）Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10，SO42-完全沉淀時，溶液中c(Ba2+)=， Ksp(BaMoO4)= 4.0×10-8，c(MoO42-)=3.6×10-3。