Question

【題目】三氯化釕廣泛應用于氯堿工業(yè)中金屬陽極釕涂層及加氫催化劑。現以固體含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的化合價為_____，“堿熔”中產生的氣體可用于____(寫一種工業(yè)用途)。

(2)“氧化”時欲使2mol K2RuO4氧化為RuO4，則需要氧化劑的物質的量為______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”時的化學方程式為___________。

(5)可用氫還原重量法測定產品的純度，其原理為2RuCl3＋3H2 = 2Ru＋6HCl，所得實驗數據記錄如下：

實驗序號	產品質量/g	固體Ru質量/g
①	5.1875	2.0210
②	5.1875	2.0190
③	5.1875	2.0200
④	5.1875	1.6200

則產品的純度為________(用百分數表示)。

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

Answer 1

【答案】＋6價 用來制取硝酸 2 適當升高溫度、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生成二氧化氮和K2RuO4，K2RuO4與NaClO、硫酸反應生成RuO4，RuO4與鹽酸反應生成RuCl3、Cl2和H2O。

(1)根據K元素的化合價為+1價，O元素的化合價為2價分析得到K2RuO4中Ru的化合價為＋6價，“堿熔”中產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；用來制取硝酸。

(2)“氧化”時欲使2mol K2RuO4氧化為RuO4，根據得失電子守恒分析2mol K2RuO4氧化為RuO4失去4mol電子，NaClO中Cl元素的化合價由+1價降為-1價，1mol NaClO得到2mol電子，因此需要氧化劑的物質的量為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升高溫度、粉碎固體廢料；故答案為：適當升高溫度、粉碎固體廢料。

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

(5)根據數據得出第④實驗數據誤差較大，應舍棄，取另外三次的平均數據，得到Ru質量為2.0200g，產品中RuCl3的質量為g，則產品的純度為；故答案為：80.00%。

(6)根據圖中信息得到氮氣和氫氣在催化劑作用下反應生成氨氣，其合成反應的化學方程式；N2＋3H22NH3；故答案為：N2＋3H22NH3。