Question

【題目】CCTV在“新聞30分”中介紹：王者歸“錸”，我國發(fā)現(xiàn)超級(jí)錸礦，飛機(jī)上天全靠它。錸的穩(wěn)定硫化物有ReS2，穩(wěn)定的氧化物有Re2O7。工業(yè)上，常從冶煉銅的廢液中提取錸，其簡(jiǎn)易工藝流程如下（部分副產(chǎn)物省略，錸在廢液中以ReO4-形式存在）：

回答下列問題：

（1）NH4ReO4（高錸酸銨）中錸元素化合價(jià)為_________________。

（2）操作A的名稱是_____________。

“萃取”中萃取劑應(yīng)具有的性質(zhì)：______（填代號(hào)）。

①萃取劑難溶于水 ②萃取劑的密度大于水

③ReO4-在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度 ④萃取劑不和ReO4-發(fā)生反應(yīng)

（3）在“反萃取”中，加入氨水、水的目的是_________________。

（4）在高溫下高錸酸銨分解生成Re2O7，用氫氣還原Re2O7，制備高純度錸粉。

①寫出高錸酸銨分解生成Re2O7的化學(xué)方程式_____________________。

②工業(yè)上，利用氫氣還原Re2O7制備錸，根據(jù)生成錸的量計(jì)算氫氣量，實(shí)際消耗H2量大于理論計(jì)算量，其原因是_____________________。

（5）工業(yè)上，高溫灼燒含ReS2的礦粉，可以制備R2O7。以含ReS2的礦石原料生產(chǎn)48.4tRe2O7，理論上轉(zhuǎn)移__________mol電子。

Answer 1

【答案】 ＋7 分液 ①③④ 萃取有機(jī)層中ReO4- 2NH4ReO42NH3↑＋H2O↑＋Re2O7 H2除作還原劑外，還作保護(hù)氣、用于排盡裝置內(nèi)空氣等合理答案 3.0×106

【解析】(1)根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0計(jì)算；

(2)根據(jù)流程圖，用萃取劑萃取后得到含錸有機(jī)層和水層，據(jù)此分析解答；根據(jù)萃取劑選擇的條件分析判斷；

(3)根據(jù)流程圖，經(jīng)過用氨水、水作萃取劑進(jìn)行反萃取后可以得到富錸溶液分析解答；

(4)依題意，高錸酸銨分解是非氧化還原反應(yīng)，據(jù)此書寫方程式；聯(lián)系氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)解答；

(5)根據(jù)4ReS2＋15O22Re2O7＋8SO2，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律計(jì)算。

(1)NH4ReO4(高錸酸銨)中N為-3價(jià)，H為+1價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，錸元素化合價(jià)為+7價(jià)，故答案為：+7；

(2)根據(jù)流程圖，用萃取劑萃取后得到含錸有機(jī)層和水層，分離的方法為分液，“萃取”中萃取劑應(yīng)具有的性質(zhì)：萃取劑難溶于水；ReO4-在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度；萃取劑不和ReO4-發(fā)生反應(yīng)，故答案為：分液；①③④；

(3)反萃取指用氨水、水作萃取劑，可以將有機(jī)層中ReO4-奪出來，分離出水層和有機(jī)層，ReO4-進(jìn)入水溶液，故答案為：萃取有機(jī)層中ReO4-；

(4)①依題意，高錸酸銨分解是非氧化還原反應(yīng)，生成七氧化二錸外，還有水、氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4ReO42NH3↑＋H2O↑＋Re2O7，故答案為：2NH4ReO42NH3↑＋H2O↑＋Re2O7；

②工業(yè)上，利用氫氣還原Re2O7制備錸，氫氣起三個(gè)作用：作還原劑、作保護(hù)氣、用氫氣排空氣，因此根據(jù)生成錸的量計(jì)算氫氣量，實(shí)際消耗H2量大于理論計(jì)算量，故答案為：H2除作還原劑外，還作保護(hù)氣、用于排盡裝置內(nèi)空氣；

(5)4ReS2＋15O22Re2O7＋8SO2，生成1 mol Re2O7時(shí)，轉(zhuǎn)移30 mol電子。n(Re2O7)＝＝1.0×105 mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量：n(e-)＝3.0×106 mol，故答案為：3.0×106。