Question

【題目】三氯化釕廣泛應(yīng)用于氯堿工業(yè)中金屬陽極釕涂層及加氫催化劑。現(xiàn)以固體含Ru廢料為原料制備RuCl3晶體，其工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)K2RuO4中Ru的化合價(jià)為_____，“堿熔”中產(chǎn)生的氣體可用于____(寫一種工業(yè)用途)。

(2)“氧化”時(shí)欲使2mol K2RuO4氧化為RuO4，則需要氧化劑的物質(zhì)的量為______mol。

(3)為了提高“堿熔”效率，可以采取的措施有______。

(4)RuO4氣體有劇毒，“鹽酸吸收”時(shí)的化學(xué)方程式為___________。

(5)可用氫還原重量法測定產(chǎn)品的純度，其原理為2RuCl3＋3H2 = 2Ru＋6HCl，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	產(chǎn)品質(zhì)量/g	固體Ru質(zhì)量/g
①	5.1875	2.0210
②	5.1875	2.0190
③	5.1875	2.0200
④	5.1875	1.6200

則產(chǎn)品的純度為________(用百分?jǐn)?shù)表示)。

(6)釕及其化合物在合成工業(yè)上有廣泛用途，根據(jù)圖示寫出合成反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

Answer 1

【答案】＋6價(jià) 用來制取硝酸 2 適當(dāng)升高溫度、粉碎固體廢料 2RuO4＋16HCl = 2RuCl3＋5Cl2↑＋8H2O 80.00% N2＋3H22NH3

【解析】

含Ru廢料加入硝酸鉀和氫氧化鉀反應(yīng)生成二氧化氮和K2RuO4，K2RuO4與NaClO、硫酸反應(yīng)生成RuO4，RuO4與鹽酸反應(yīng)生成RuCl3、Cl2和H2O。

(1)根據(jù)K元素的化合價(jià)為+1價(jià)，O元素的化合價(jià)為2價(jià)分析得到K2RuO4中Ru的化合價(jià)為＋6價(jià)，“堿熔”中產(chǎn)生的氣體是二氧化氮，二氧化氮可用于制硝酸；故答案為：＋6價(jià)；用來制取硝酸。

(2)“氧化”時(shí)欲使2mol K2RuO4氧化為RuO4，根據(jù)得失電子守恒分析2mol K2RuO4氧化為RuO4失去4mol電子，NaClO中Cl元素的化合價(jià)由+1價(jià)降為-1價(jià)，1mol NaClO得到2mol電子，因此需要氧化劑的物質(zhì)的量為2 mol；故答案為：2。

(3)為了提高“堿熔”效率，可以采取的措施有適當(dāng)升高溫度、粉碎固體廢料；故答案為：適當(dāng)升高溫度、粉碎固體廢料。

(4)RuO4氣體有劇毒，根據(jù)圖中信息用“鹽酸吸收”時(shí)生成RuCl3，Ru化合價(jià)降低，則鹽酸中氯元素的化合價(jià)升高變?yōu)槁葰�，其化學(xué)方程式為2RuO4＋16HCl = 2RuCl3＋5Cl2↑＋8H2O；故答案為：2RuO4＋16HCl = 2RuCl3＋5Cl2↑＋8H2O。

(5)根據(jù)數(shù)據(jù)得出第④實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大，應(yīng)舍棄，取另外三次的平均數(shù)據(jù)，得到Ru質(zhì)量為2.0200g，產(chǎn)品中RuCl3的質(zhì)量為g，則產(chǎn)品的純度為；故答案為：80.00%。

(6)根據(jù)圖中信息得到氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎┳饔孟路磻?yīng)生成氨氣，其合成反應(yīng)的化學(xué)方程式；N2＋3H22NH3；故答案為：N2＋3H22NH3。