Question

【题目】工业上利用氧化铝基废催化剂（主要成分为Al2O3，还含有少量Pd(钯)））回收硫酸铝及Pd的流程如下：

回答下列问题：

（1）将硫酸铝溶液蒸发浓缩后，冷却得到十八水合硫酸铝固体，该固体的化学式为___。

（2）焙烧时Al2O3与(NH4)2SO4反应的化学方程式为___。

（3）王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比为___的混合物。王水不稳定，加热时能生成亚硝酰氯(NOCl)和氯气，该反应的化学方程式为___。

（4）浸液Y中含Pd元素的溶质是H2PdCl6(氯钯酸)，则“酸浸”时反应的化学方程式为___。

（5）若“热还原”中得到的固体只有Pd，每生成1molPd时生成的气体的物质的量为___。

（6）Pd是优良的储氢金属，其储氢原理为2Pd（s）+xH2（g）═2PdHx（s），其中x的最大值为0.8。已知：Pd的密度为12gcm﹣3，则21.2cm3Pd能储存标准状况下H2的最大体积为___L。

Answer 1

【答案】Al2(SO4)3·18H2O 3(NH4)2SO4+Al2O3Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O↑ 1：3 HNO3(浓) +3HCl(浓)NOCl↑+Cl2↑+2H2O Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O 8mol 21.504

【解析】

废催化剂和硫酸铵反应生成氨气和硫酸铝，滤渣Pd和王水反应根据氧化还原反应来书写方程式，以及王水相互反应，利用已知信息写出(NH4)2PdCl6 与H2反应得出生成气体的物质的量，再利用关系式计算Pd吸收氢气的体积。

⑴将硫酸铝溶液蒸发浓缩后，冷却得到十八水合硫酸铝固体，结晶水写在最后，并要用小圆点隔开，该固体的化学式为Al2(SO4)3·18H2O，

故答案为：Al2(SO4)3·18H2O；

⑵根据前后联系，得出焙烧时Al2O3与(NH4)2SO4反应的化学方程式为3(NH4)2SO4+Al2O3Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O↑，

故答案为：3(NH4)2SO4+Al2O3Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O↑；

⑶王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比为1:3的混合物。王水不稳定，加热时能生成亚硝酰氯(NOCl)和氯气，HNO3(浓)化合价降低变为NOCl，则盐酸化合价升高变为氯气，因此该反应的化学方程式为HNO3(浓) +3HCl(浓)NOCl↑+Cl2↑+2H2O，

故答案为：HNO3(浓) +3HCl(浓)NOCl↑+Cl2↑+2H2O；

⑷浸液Y中含Pd元素的溶质是H2PdCl6(氯钯酸)，再根据图中信息，在生成H2PdCl6(氯钯酸)的同时还生成了二氧化氮，因此“酸浸”时反应的化学方程式为Pd+6HCl+4HNO3 = H2PdCl6+4NO2↑+4H2O，

故答案为：Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O；

⑸若“热还原”中得到的固体只有Pd，根据(NH4)2PdCl6 + 2H2 = Pd + 6HCl↑+ 2NH3↑反应，每生成1mol Pd时生成的气体的物质的量为8 mol，

故答案为：8 mol；

⑹Pd是优良的储氢金属，其储氢原理为2Pd（s）+xH2（g）═2PdHx（s），其中x的最大值为0.8。已知：Pd的密度为12gcm﹣3，则21.2cm3Pd质量m = 21.2cm3×12gcm﹣3=254.4g，其物质的量，

解得x = 2.4mol0.8mol÷2mol=0.96 mol

能储存标准状况下H2的最大体积为，

故答案为21.504 L。