Question

（15分）钌(Ru)的硫化物可用元素合成法（下称干法）和湿法获得。干法用99.9％的纯钌粉和99.99％的硫按化学计量配料，充分混合，置于石英管中，抽真空并加热至800℃反应生成，经X－射线检定为晶态。湿法：可在六氟合钉(Ⅳ)酸溶液中，加硫代乙酰胺CH₃－－NH₂水解沉淀生成，X射线检定为非晶态。制得的两种硫化物，在较高温度下用氢气还原，生成的H₂S利用库仑滴定法进行测定，可计算出硫量，还原后得到的金属钌进行称量测定。两种方法制得的硫化物在空气中都有微吸湿性，利用失重法可计算出化合物的含水量。其实验数据如下：

试样组成	S	Ru	H2O
（1）干法	37.26%	60.06%	2.73%
（2）湿法	20.63%	41.84%	37.36%

1．试推断干法和湿法制得的两种硫化物的化学式。

2．写出湿法制备硫化物的反应方程式（要求配平）。

3．哪种方法制得的硫化物测定结果偏高？导致结果偏高的原因可能是什么？

4．用氢还原钌的硫化物，每升温20℃，保温5分钟，同时库仑滴定这一期间释放的H₂S量，直到无H₂S逸出，化合物还原为金属钌为止。若以滴定S₂^－离子的时间（s）为纵坐标，温度（℃)为横坐标作图，得钌硫化物被氢还原的反应速率相对于温度的动力学曲线，如下图：

据此，比较两种硫化物对氢作用的稳定性

5．图中湿法制得的硫化物有两个脱硫峰，而且由第一个峰测得的硫含量大约为化合物含硫总量的1/3。据此，推测氢还原湿法制得的钌硫化物的过程。

6．图中(2)的第二个脱硫峰的温度区间比(1)脱硫峰要低，其可能原因是什么？

Answer 1

1．干法：

＝0.59411.1620.151＝11.960.26

考虑硫化物的微量吸湿性，所以化学式为RuS₂（2分）

湿法：

＝0.41380.64352.076＝23.1110.03

考虑到硫化物的微量吸湿性，所以化学式为Ru₂S₃?10H₂O（2分）

2．2H₂[RuCl₆]＋4CH₃－－NH₂＋18H₂O＝Ru₂S₃?10H₂O↓＋4CH₃COOH＋4NH₄Cl＋S↓＋8HCl（2分）

3．湿法制得的硫化物含硫结果偏高，这是由于它吸附硫，未完全洗净的缘故（2分）

4．干法制得的硫化物对氢作用更稳定（2分）

5．有两个脱硫峰说明有两种硫化物，即为RuS?RuS₂，所以氢还原过程：第一步，约200℃以前脱去结晶水；第二步，200～360℃ RuS＋H₂→Ru＋H₂S；第三步，360～550℃，RuS₂＋2H₂→Ru＋2H₂S（3分）

6．湿法制得的硫化物的第一个脱硫峰产生的新生态钌，可能对第二个脱硫峰的脱硫过程具催化作用（2分）