题目内容
【题目】工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成份为Al2O3,少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd 流程如图:
说明:上述流程中焙烧温度不宜过高,否则会导致硫酸铵固体的分解。
(1)焙烧时产生气体X的结构式为________。
(2)水浸分离中,滤渣Pd的颗粒比较大,一般可以采用的分离方法是_________ (填字母)
A.过滤 B.抽滤 C.倾析 D.渗析
(3)写出酸浸时发生反应的离子方式______(已知氯钯酸为弱酸)
(4)某同学在实验室用如下图所示装置完成Pd的热还原实验,并计算滤渣中 (NH4)2PdCl6的百分含量(滤渣中的杂质不参与热还原反应)。
①写出热还原法过程中发生反应的化学方程式________。
②i.将石英玻璃管中(带开关;K1和K2)(设为装置A )称重,记为mi g。将滤渣 [(NH4)2PdCl6]装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。
ii.连接好装置后,按d→ → →b→ →e(填标号)顺序进行实验。_______
a.关闭K1和K2 b.熄灭酒精灯 c.点燃酒精灯,加热
d.打开K1和K2 e.称量A f.缓缓通入H2 g.冷却至室温
iii.重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
③根据实验记录,计算滤渣中(NH4)2PdCl6的百分含量__________[列式表示,其中(NH4)2PdCl6相对分子质量为355]。
④实验结束时,发现硬质试管右端有少量白色固体,可能是____(填化学式),这种情况导致实验结果_________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
【答案】 C Pd+4NO3-+6Cl-+10H+=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O f;c;g;a NH4Cl 偏低
【解析】
废催化剂(主要成分为Al2O3,少量Pd),废催化剂硫酸铵焙烧得到气体X为氨气,产物水浸过滤得到硫酸铝溶液,滤渣Pd加入浓硝酸和浓盐酸酸浸生成二氧化氮,浸液Y是Pd溶于王水发生Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O,Y为H2PdCl6,通入氨气中和过滤得到滤渣(NH4)2PdCl6,被氢气还原得到Pd,发生(NH4)2PdCl6+2H2=Pd+2 NH3+6HCl,以此解答该题。
(1)焙烧得到气体是铵盐分解生成的氨气,结构式为,
故答案为:;
(2)水浸分离中,滤渣Pd的颗粒比较大,可用倾析的方法分离,故答案为:C;
(3)酸浸时发生反应的离子方程式为Pd+4NO3-+6Cl-+10H+=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O,故答案为:Pd+4NO3-+6Cl-+10H+=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O;
(4)①通入氢气,反应的方程式为 ,
故答案为:;
②实验时,应先通入氮气,冷却时注意关闭开关,防止氧气进入,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为dfcbgae,
故答案为: f;c;g;a;
③样品的质量为(m2-m1)g,反应后减少的质量为(m2-m3)g,应为(NH4)2PdCl6、Pd质量之差,可知生成Pd的物质的量为mol,可知(NH4)2PdCl6的质量为g,含量为,故答案为:;
④实验结束时,若发现硬质试管右端有少量白色固体,可能是氯化铵,为氨气和氯化氢在温度较低时生成,这种情况会造成较大实验误差,可导致实验结果偏低,
故答案为:NH4Cl; 偏低。