Question

【題目】鈷鉬系催化劑主要用于石油煉制等工藝，從廢鈷鉬催化劑（主要含有MoS2、CoS和Al2O3）中回收鈷和鉬的工藝流程如圖：

已知：浸取液中的金屬離子主要為MoO、Co2+、Al3+。

（1）鉬酸銨[(NH4)2MoO4]中Mo的化合價為___，MoS2在空氣中高溫焙燒產(chǎn)生兩種氧化物：SO2和___（填化學式）。

（2）酸浸時，生成MoO的離子方程式為___。

（3）若選擇兩種不同萃取劑按一定比例（協(xié)萃比）協(xié)同萃取MoO和Co2+，萃取情況如圖所示，當協(xié)萃比=___更有利于MoO的萃取。

（4）向有機相1中滴加氨水，發(fā)生反應的離子方程式為___。

（5）Co2+萃取的反應原理為Co2++2HRCoR2+2H+，向有機相2中加入H2SO4能進行反萃取的原因是___（結合平衡移動原理解釋）。

（6）水相2中的主要溶質(zhì)除了H2SO4，還有___（填化學式）。

（7）Co3O4可用作電極，若選用KOH電解質(zhì)溶液，通電時可轉(zhuǎn)化為CoOOH，則陽極電極反應式為___。

Answer 1

【答案】+6價 MoO3 MoO3+2H+=MoO22++H2O 4：1 MoO+4NH3·H2O=MoO+4NH+2H2O 根據(jù)Co2++2HRCoR2+2H+可知，加入H2SO4，c(H+)增大，平衡向左移動 Al2(SO4)3 Co3O4+OH-+H2O–e-=3CoOOH

【解析】

從廢鈷鉬催化劑(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)經(jīng)過焙燒后，得到MoO3，CoO和二氧化硫，加入硫酸后，浸取液中的金屬離子主要為MoO22+、Co2+、Al3+，經(jīng)過萃取和分液得到有機相1和水相1，有機相1中含有MoO22+，加入氨水后得到鉬酸銨溶液，經(jīng)結晶后得到鉬酸銨；水相1中含有Co2+、Al3+，SO42-，經(jīng)萃取分液后，水相2中含有H2SO4和Al2（SO4）3，有機相2中含有Co2+、SO42-，加入硫酸后，得到水相3，加入草酸銨，得到草酸鈷，加熱草酸鈷可以得到四氧化三鈷，據(jù)此分析解答。

(1) (NH4)2MoO4中，銨根離子為+1價，O為-2價，所有元素的化合價之和為0，Mo的化合價為+6價；MoS2和氧氣反應的化學方程式為：2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2，可知生成物有二氧化硫和MoO3兩種氧化物；

(2) MoS2在空氣中高溫焙燒產(chǎn)生MoO3，酸浸時，生成MoO22+的離子方程式為MoO3+2H+=MoO22++H2O；

(3)根據(jù)圖像，找到MoO22+最多，Co2+較少的協(xié)萃比為4:1；

(4) 有機相1中含有MoO22+，向有機相1中滴加氨水，發(fā)生反應的離子方程式為MoO+4NH3·H2O=MoO+4NH+2H2O；

(5) 根據(jù)Co2++2HRCoR2+2H+可知，加入H2SO4，c(H+)增大，平衡向左移動，能進行反萃取；

(6) 水相1中含有Co2+、Al3+，SO42-，經(jīng)萃取分液后，水相2中含有H2SO4和Al2(SO4)3；

(7) Co3O4可以表示成CoOCo2O3，在堿性條件下可發(fā)生氧化反應，實質(zhì)為CoO生成CoOOH，電極反應為Co3O4+OH-+H2O–e-=3CoOOH。