题目内容
【题目】钯(Pd)是有机合成中常用的催化剂。一种由废钯催化剂(主要成分为Pd,还有PdO、Fe有机物残留以及其他杂质)制取金属Pd的工艺流程如图:
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回答下列问题:
(1)废钯催化剂经烘干、粉碎后,再在700℃的高温下焙烧,不断通入足量空气的目的除了使有机物充分燃烧而除去,还可以___。
(2)查资料可知,PdO不溶于王水,加入甲酸还原PdO,其目的是___,
(3)钯在王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3)中转化为H2PdCl4,硝酸还原为NO,该反应的化学方程式为___;酸溶时温度不能过高,原因是___。
(4)加入适量的稀氨水溶液调节pH至3~4除杂,废渣的主要成分是___。
(5)焙烧2的目的是___;
(6)有水参加情况下,可以将CO通入氯化钯(PdCl2)得到黑色金属Pd粉末,化学方程式为___。
【答案】起到搅拌作用,加快反应速率 使 PdO中的Pd也被提纯出来,提高产率(提高原料利用率等都正确);(或者将 PdO转化为 Pd,以利于被王水溶解) 3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O 防止硝酸分解,防止盐酸硝酸挥发 Fe(OH)3 脱氨 CO+PdCl2+H2O=Pd+CO2+2HCl
【解析】
废钯催化剂经烘干后,在700℃的高温下焙烧,
、
、有机物被氧气氧化生成氧化物,向氧化物中加入甲酸,
和甲酸发生氧化还原反应生成
,
能溶于王水生成溶液,加入氨水调解PH使铁离子全部沉淀,加入浓氨水后钯转变为
,经过焙烧脱氨得到氯化钯,加水溶解通入一氧化碳还原得到纯净的
。
(1)不断通入足量空气的目的除了使有机物充分燃烧而除去,还可以起到搅拌作用,加快反应速率,
故答案为:起到搅拌作用,加快反应速率;
(2)
不溶于王水,但是
能溶于王水,加入甲酸将
还原为
,便于王水溶解,
故答案为:使
中的
也被提纯出来,提高产率(提高原料利用率等都正确);(或者将
转化为
,以利于被王水溶解);
(3)钯在王水中转化为
,硝酸还原为
,配平方程式为:
,温度过高会造成硝酸分解,盐酸挥发,
故答案为:
;防止硝酸分解,防止盐酸硝酸挥发;
(4)加入适量的稀氨水溶液调节pH至3~4的目的是除掉溶液中的铁离子,故废渣的主要成分是
,
答案为:
;
(5)焙烧2将
转化为
,可以发现氨气被脱除,
故答案为:脱氨;
(6)有水参加情况下,
将
得到黑色金属
粉末,方程式为:
,
故答案为:
。