题目内容

【题目】三氯化钌广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。现以固体含Ru废料为原料制备RuCl3晶体,其工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)K2RuO4Ru的化合价为_____碱熔中产生的气体可用于____(写一种工业用途)

(2)“氧化时欲使2mol K2RuO4氧化为RuO4,则需要氧化剂的物质的量为______mol

(3)为了提高碱熔效率,可以采取的措施有______

(4)RuO4气体有剧毒,盐酸吸收时的化学方程式为___________

(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl33H2 = 2Ru6HCl,所得实验数据记录如下:

实验序号

产品质量/g

固体Ru质量/g

5.1875

2.0210

5.1875

2.0190

5.1875

2.0200

5.1875

1.6200

则产品的纯度为________(用百分数表示)

(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,根据图示写出合成反应的化学方程式________

【答案】6 用来制取硝酸 2 适当升高温度、粉碎固体废料 2RuO416HCl = 2RuCl35Cl28H2O 80.00% N23H22NH3

【解析】

Ru废料加入硝酸钾和氢氧化钾反应生成二氧化氮和K2RuO4K2RuO4NaClO、硫酸反应生成RuO4RuO4与盐酸反应生成RuCl3Cl2H2O

(1)根据K元素的化合价为+1价,O元素的化合价为2价分析得到K2RuO4Ru的化合价为+6价,碱熔中产生的气体是二氧化氮,二氧化氮可用于制硝酸;故答案为:+6价;用来制取硝酸。

(2)“氧化时欲使2mol K2RuO4氧化为RuO4,根据得失电子守恒分析2mol K2RuO4氧化为RuO4失去4mol电子,NaClO中Cl元素的化合价由+1价降为-1价,1mol NaClO得到2mol电子,因此需要氧化剂的物质的量为2 mol;故答案为:2

(3)为了提高碱熔效率,可以采取的措施有适当升高温度、粉碎固体废料;故答案为:适当升高温度、粉碎固体废料。

(4)RuO4气体有剧毒,根据图中信息用盐酸吸收时生成RuCl3Ru化合价降低,则盐酸中氯元素的化合价升高变为氯气,其化学方程式为2RuO416HCl = 2RuCl35Cl28H2O;故答案为:2RuO416HCl = 2RuCl35Cl28H2O

(5)根据数据得出第④实验数据误差较大,应舍弃,取另外三次的平均数据,得到Ru质量为2.0200g,产品中RuCl3的质量为g,则产品的纯度为;故答案为:80.00%

(6)根据图中信息得到氮气和氢气在催化剂作用下反应生成氨气,其合成反应的化学方程式;N23H22NH3;故答案为:N23H22NH3

练习册系列答案
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【题目】氨和硝酸都是重要的工业原料。

(1)标准状况下,将500 L氨气溶于水形成1 L氨水,则此氨水的物质的量浓度为__mol· L-1(保留三位有效数字)。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为__

(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为__

下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是__

A.2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O

C.4NH3+6NO===5N2+6H2O D.HNO3+NH3===NH4NO3

工业中的尾气(假设只有NONO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH===NO2-+NO3-+H2ONO+NO2+2OH===□  +H2O(配平该方程式)。______________

(3)27.2 g CuCu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500 mL,反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1 L 1 mol·L-1NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2 g。

Cu与稀HNO3反应的离子方程式为__

CuCu2O 的物质的量之比为__

HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1

(4)H2SO4HNO3的混合溶液20 mL,加入0.25 molL1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量w(g)和Ba(OH)2溶液的体积V(mL)的关系如图所示(C 点混合液呈中性)。则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为__mol·L-1,HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1

【题目】某化学兴趣小组设计装置,进行实验探究KMnO4与浓盐酸的反应。

[实验1]设计如图1所示装置,并验证氯气的漂白性。

(1)高锰酸钾与浓盐酸的反应中,浓盐酸表现出的性质是_________;若实验中产生2.24 L(标准状况)Cl2,设NA为阿伏加德罗常数的值,则转移的电子数为___________

(2)利用装置C验证氯气是否具有漂白性,则装置中IIIIII处依次放入的物质可能是__________________

[实验2]设计如图2所示装置,左侧烧杯中加入100 mL2.00 mol·L1 KMnO46 mol·L1 H2SO4组成的混合溶液,右侧烧杯中加入100 mL 5.00 mol·L1 BaCl2溶液,盐桥选择KNO3琼脂。

(3)若用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm3)配制500 mL 6 mol·L1的稀硫酸时,除了需用到玻璃棒、烧杯、量筒之外,还必须用到的玻璃仪器为____________;下列操作会导致所配溶液浓度偏小的是____________(填字母)

A.容量瓶内壁附有水珠却未干燥处理 B.加水定容时俯视刻度线

C.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补足 D.稀释过程中有少量液体溅出烧杯外

(4)左侧烧杯中石墨电极上的电极反应式为________________________________;盐桥中的K移向____________ (”)侧烧杯的溶液中。

(5)实验发现,其他条件不变,改用10.0 mol·L1 H2SO4时,生成氯气的速率比使用6 mol·L1 H2SO4时快且产生的气体体积更大,其可能的原因是______________________________

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