Question

二硫化钨(WS₂，WS₂中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO₄，还含少量Al₂O₃)制备二硫化钨的工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1)“滤渣Ⅰ”的化学式为__________；

(2)提高“熔融”速率的措施有_____________________(写一条即可)；

(3)用离子方程式表示通入过量CO₂的主要目的是：________________________；

(4)钨酸与氨水反应时控制温度为58℃，温度不宜太高，其原因是___________。

(5)已知2(NH₄)₂WS₄+3O₂2WS₂+4NH₃+2S+2SO₂+2H₂O，若该反应转移了8 mol电子，则生成的气体产物在标准状况下的体积为______L；

(6)常温下，K_sp(CaWO₄) =1×10^-10。在钨酸钠溶液中滴加澄清石灰水产生钨酸钙沉淀，当溶液中pCa=-1g c(Ca²⁺)=4，c(WO₄^2-)=_____mol/L。

Answer

Al(OH)3 增大氧气的通入量、搅拌、增大NaOH溶液的浓度等任意一种 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 一水合氨不稳定，受热分解 67.2 1×10-6

【解析】

由流程可知，钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2，水浸时，可除去不溶于水的氧化铁，向粗钨酸钠溶液中通入过量CO2，经过滤后得到的滤液含钨酸钠，滤渣I的主要成份是Al(OH)3，滤液再经酸化得钨酸，向钨酸中加入氨水并控制温度得钨酸铵，继续通入H2S气体，生成(NH4)2WS4，最后将(NH4)2WS4在氧气中高温加热即可得到WS2。

(1)粗钨酸钠溶液中含有NaAlO2，向其中通入过量CO2，NaAlO2与CO2、H2O反应产生Al(OH)3沉淀，所以“滤渣Ⅰ”为Al(OH)3；

(2)熔融的钨铁矿与NaOH溶液、氧气会发生反应：FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+Na2WO4+4H2O，能够提高该反应速率的因素有增大氧气的通入量、搅拌、增大NaOH溶液的浓度等；

(3)在含有NaAlO2的溶液中通入过量CO2气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(4)钨酸与氨水反应时控制温度为58℃，温度太高，氨水中的一水合氨分解产生的氨气逸出，导致反应物浓度降低，不利于反应的进行；

(5)在反应2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O中，(NH4)2WS4中+6价W被还原为+4价的WS2，-2价S元素被氧化成0价的S单质，-2价S元素被氧化成+4价的SO2，O2得到电子被还原为-2价的O，每反应生成2 mol WS2，同时得到4 mol NH3、2 mol SO2气体，共6 mol气体，反应中共转移16 mol电子，若该反应转移了8 mol电子，则反应产生气体的物质的量是3 mol，反应产生气体在标准状况下的体积V=3 mol×22.4 L/mol=67.2 L；

(6)常温下，Ksp(CaWO4) =1×10-10。在钨酸钠溶液中滴加澄清石灰水产生钨酸钙沉淀，当溶液中pCa=-1g c(Ca2+)=4，c(Ca2+)=1×10-4 mol/L，c(WO42-)= mol/L=1×10-6 mol/L。