Question

【題目】CCTV在“新聞30分”中介紹：王者歸“錸”，我國發現超級錸礦，飛機上天全靠它。錸的穩定硫化物有ReS2，穩定的氧化物有Re2O7。工業上，常從冶煉銅的廢液中提取錸，其簡易工藝流程如下（部分副產物省略，錸在廢液中以ReO4-形式存在）：

回答下列問題：

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

（2）操作A的名稱是_____________。

“萃取”中萃取劑應具有的性質：______（填代號）。

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-發生反應

（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的化學方程式_____________________。

②工業上，利用氫氣還原Re2O7制備錸，根據生成錸的量計算氫氣量，實際消耗H2量大于理論計算量，其原因是_____________________。

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

Answer 1

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

【解析】(1)根據正負化合價的代數和為0計算；

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

(3)根據流程圖，經過用氨水、水作萃取劑進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，據此書寫方程式；聯系氫氣還原氧化銅實驗解答；

(5)根據4ReS2＋15O22Re2O7＋8SO2，結合氧化還原反應的規律計算。

(1)NH4ReO4(高錸酸銨)中N為-3價，H為+1價，O為-2價，根據正負化合價的代數和為0，錸元素化合價為+7價，故答案為：+7；

(2)根據流程圖，用萃取劑萃取后得到含錸有機層和水層，分離的方法為分液，“萃取”中萃取劑應具有的性質：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-發生反應，故答案為：分液；①③④；

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

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

②工業上，利用氫氣還原Re2O7制備錸，氫氣起三個作用：作還原劑、作保護氣、用氫氣排空氣，因此根據生成錸的量計算氫氣量，實際消耗H2量大于理論計算量，故答案為：H2除作還原劑外，還作保護氣、用于排盡裝置內空氣；

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