Question

铼(Re)是自然界中最后一种被诺达克等三位科学家于1926年发现的元素。他们从数以吨计的含有多种元素的矿石中，通过复杂的工艺一点一滴地富集浓缩，才制得了仅2毫克的金属铼。现工业采用的方法是：在氢气流中于800 ℃的高温下，使高铼酸钾中的铼元素全部被还原出来。

(1)根据你的理解，请说明铼元素的发现为什么会如此艰难？__________________________。

(2)铼有两种天然同位素：稳定同位素¹⁸⁵Re和放射性同位素¹⁸⁷Re，两种同位素原子中的中子数之和是________________。

(3)写出现代工业上用氢气还原金属铼的化学反应方程式，并标出电子转移的方向和数目____________________________________________________________________。

Answer 1

解析：(1)首先从题干中“数以吨计的含有多种元素的矿石中一点一滴地富集浓缩，才制得了仅2毫克的金属铼”说明铼元素在自然界中的含量极其少，而且分散，无单独的矿质，与其他多种矿物体伴生，难以发现；从“通过复杂的工艺”说明从其他矿物中分离的工艺复杂，也是导致发现慢的一个原因。(2)从表格中观察发现铼元素的质子数为75，由两种同位素的质量数可以求出二者的中子数分别为110和112，因而得出中子数之和为222。(3)再次观察表格可知，铼和锰是同为第ⅦB族，因此，高铼酸钾的化学式跟高锰酸钾的化学式相似，其中铼的化合价也和锰元素在高锰酸钾中的相同，再利用氧化还原知识，就可以完成工业上制备铼的化学方程式，并标出电子转移情况。

答案：(1)元素铼在自然界中的含量极其稀少且分散，无单独的矿质，与其他多种矿物体伴生，不仅难以发现，而且从其他矿物中分离出来的工艺相当复杂。所以，发现艰难而且时间漫长 

(2)222

(3)