题目内容
【题目】PdCl2广泛用作催化剂和一些物质的检测试剂。由Pd(NH3)2Cl2制备PdCl2工艺流程如图所示。
(1)肼(N2H4)可以被看作二元弱碱,结合质子生成N2H5+或N2H62+。肼与少量稀硫酸混合后,得到产物的化学式为_____________。
(2)对工艺流程图中的滤液处理办法最好的是:______
a.返到提钯废液中,循环使用 b.转化为无毒物质后排放 c.深埋于地下
(3)王水溶钯时,Pd被氧化为H2PdCl4。同时得到唯一还原产物亚硝酰氯(NOCl)。反应消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为_____。
(4)赶硝,是将残余的NO3-浓度降低到不大于0.04%。实验数据记录如下:
处理1吨Pd,需要用到HCl和MxOy的总体积至少为_______m3(合理选择表格里相关数据计算)。
(5)煅烧过程发生分解反应,化学方程式为:_______________________________。
(6)浸有磷钼酸铵溶液的氯化钯试纸遇微量CO立即变成蓝色。原理较为复杂,第一步是CO还原PdCl2得到Pd单质,同时有常见的氧化物生成。 写出反应原理中第一步的化学方程式:_________________________________
【答案】(N2H5)2SO4 a 5:1 2.5 H2PdCl4 PdCl2+2HCl↑ H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl
【解析】
(1)硫酸少量,只能生成N2H5+,化学方程式为2N2H4+H2SO4= (N2H5)2SO4,故答案为:(N2H5)2SO4。
(2)对于工业流程中产生的废液应该循环使用,提高原料利用率,故a正确,故答案为:a。
(3)王水与Pd反应,氧化产物为H2PdCl4,还原产物为NOCl,化学方程式为5HCl+ HNO3+Pd= H2PdCl4+NOCl+2H2O,根据反应方程式可知反应消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为5:1,故答案为:5:1。
(4)从实验结果可知,加入HCl的同时加入MxOy,可大大降低生成的PdCl2中的NO3-的含量,且MxOy用量越多,NO3-的含量越少,MxOy用量相同时,HCl的用量越大,PdCl2中的NO3-的含量越低。当每10gPd的HCl的用量为10mL, MxOy用量为15 mL时,NO3-的含量可降低至0.03%,达到处理标准,当处理量为1吨Pd时,需要用到HCl和MxOy的总体积至少为1×106g/(10g/10mL+15 mL)= 2.5×106 cm3= 2.5 m3,故答案为:2.5。
(5)在煅烧过程,会生成氯化氢气体和PdCl2,反应的化学方程式为H2PdCl4 PdCl2+2HCl↑,故答案为:H2PdCl4 PdCl2+2HCl↑。
(6)结合题干信息可推知常见氧化物为CO2,根据元素守恒可知,H2O参与反应,提供氧原子,反应的化学方程式为H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl。
故答案为: H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl。