Question

【题目】某厂从废催化剂（主要含Pt、Al2O3、石墨等）中回收海绵铂和硫酸铝晶体。工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）第①步通入空气煅烧的目的是_____________________________。

（2）第②步用热酸研磨浸出而不是直接浸出的原因是_____________________________。

（3）写出第③步反应的离子方程式：_____________________________。

（4）此流程中的四个操作中有三个是相同的，其名称是__________，在实验室进行此操作使用的主要玻璃仪器有___________________。溶液Y中可以循环使用的物质是____________（填化学式）。

（5）用返滴定法测定硫酸铝晶体中铝的含量：称取硫酸铝晶体0.5400 g，用2.0 mL 3.0 mol·L1的硫酸溶解后制成250 mL溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，加入0.02 mol·L1的EDTA标准液20.00 mL和缓冲溶液，加热5 min，冷却至室温，加2滴二甲酚橙指示剂，用0.02 mol·L1的标准ZnSO4溶液滴定至终点消耗5.00 mL。则该晶体中铝的质量分数为___________。（已知Al3+、Zn2+与EDTA反应的方程式如下：Al3++H2Y2AlY+2H+，H2Y2+Zn2+ZnY2+2H+）

Answer 1

【答案】（1）除去废催化剂中的石墨（2分）

（2）增大反应物的接触面积，加快浸出速率（2分）

（3）3Pt+2+12H++16Cl3+6H2O（2分）

（4）过滤（1分） 普通漏斗、烧杯、玻璃棒（3分） NaClO3和HCl（2分）

（5）15%（3分）

【解析】（1）废催化剂（主要含Pt、Al2O3、石墨）中，Pt、Al2O3不会被氧气氧化，而石墨会被氧化成CO2气体而去除，故第①步通入空气煅烧的目的是除去废催化剂中的石墨。

（2）第②步是固液反应，用热酸研磨浸出而不是直接浸出的原因是增大反应物的接触面积，加快浸出速率。

（3）根据流程图可判断反应产物中有Na2PtCl6，再根据氧化还原反应规律，写出该反应的离子方程式：3Pt+2+12H++16Cl3+6H2O。

（4）此流程中的四个操作中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都是固液分离，是过滤，在实验室进行过滤操作使用的主要玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒。在溶液Y中含有过量的NaClO3溶液和浓盐酸，在第③步可使用。（5）EDTA总物质的量为0.0004 mol，与Zn2+反应的EDTA物质的量为0.0001 mol，与Al3+反应的EDTA物质的量为0.0003 mol，故0.5400 g硫酸铝晶体中含铝物质的量为0.0003×10 mol，质量为0.0003 mol× 27 g·mol1×10=0.081 g，故ω(Al)=×100%=15%。