题目内容
从废钯催化剂（该催化剂的载体为活性炭，杂质元素有铁、镁、铝、硅、铜等）中提取海棉钯（含Pd＞99.9%）的部分工艺流程如图1：
将最后所得到的滤液，经过一定的操作后可得到海棉钯．
（1）废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，焙烧过程中需通入足量空气的原因是 ；焙烧时钯转化为氧化钯（PdO），则甲酸还原氧化钯的化学方程式为 ．
（2）钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件，已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图2～图4所示，则王水溶解钯精渣的适宜条件为 、 、 ．
（3）王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合而成的，王水溶解钯精渣的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成，并得到滤渣．
①气体B的分子式： ；滤渣的主要成分是 ．
②经测定，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%，则A的化学式为 ．
将最后所得到的滤液，经过一定的操作后可得到海棉钯．
（1）废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，焙烧过程中需通入足量空气的原因是
（2）钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件，已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图2～图4所示，则王水溶解钯精渣的适宜条件为
（3）王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合而成的，王水溶解钯精渣的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成，并得到滤渣．
①气体B的分子式：
②经测定，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%，则A的化学式为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,化学方程式的有关计算,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，C、Fe、Mg、Al、Si、Cu被氧气氧化生成氧化物，向这几种氧化物中加入甲酸，甲酸和氧化铁、氧化镁、氧化铝、氧化铜反应生成盐和水，PdO和甲酸发生氧化还原反应生成Pd，滤渣中含有Pd、SiO2，二氧化硅不溶于王水，但Pd能溶于王水生成溶液，同时生成气体，
（1）废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，碳和氧气反应生成二氧化碳，Pd被氧化生成PdO，然后向固体中加入甲酸，甲酸还原PdO生成Pd、CO2和H2O；
（2）根据Pd回收率与反应温度、反应时间、钯精渣和王水的质量比的关系确定适宜条件；
（3）①浓硝酸具有强氧化性，在反应中被还原生成NO，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%，根据元素守恒知，该物质中还含有Cl元素，其质量分数为56.8%，根据质量分数确定其化学式．
（1）废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，碳和氧气反应生成二氧化碳，Pd被氧化生成PdO，然后向固体中加入甲酸，甲酸还原PdO生成Pd、CO2和H2O；
（2）根据Pd回收率与反应温度、反应时间、钯精渣和王水的质量比的关系确定适宜条件；
（3）①浓硝酸具有强氧化性，在反应中被还原生成NO，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%，根据元素守恒知，该物质中还含有Cl元素，其质量分数为56.8%，根据质量分数确定其化学式．
解答：
解：废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，C、Fe、Mg、Al、Si、Cu被氧气氧化生成氧化物，向这几种氧化物中加入甲酸，甲酸和氧化铁、氧化镁、氧化铝、氧化铜反应生成盐和水，PdO和甲酸发生氧化还原反应生成Pd，滤渣中含有Pd、SiO2，二氧化硅不溶于王水，但Pd能溶于王水生成溶液，同时生成气体，
（1）废钯催化剂中含有碳单质，碳和氧气反应生成二氧化碳，为了使碳充分燃烧，要通入过量空气；钯被氧气氧化生成PdO，PdO和HCOOH发生氧化还原反应生成Pd、CO2和H2O，反应方程式为PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O，
故答案为：使活性炭充分燃烧而除去；PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O；
（2）根据图象知，温度越高钯回收率越大，反应时间越长钯回收率越大，钯精渣与王水的质量比越大钯回收率越大，但90℃左右时温度再高钯回收率增大不大；8h后，随着时间的增长，钯回收率增大不大；当钯精渣与王水的质量比为1：8后，再增大钯精渣和王水的质量比，但钯回收率不大，所以适宜条件是80～90℃（或90℃左右）、反应时间约为8 h、钯精渣与王水的质量比为1：8，
故答案为：80～90℃（或90℃左右）；反应时间约为8h；钯精渣与王水的质量比为1：8；
（3）①浓硝酸具有强氧化性，能被Pd还原生成NO，还生成化合物A，根据元素守恒知，A中除了含有Pd、H元素外，还含有Cl元素，二氧化硅和王水不反应，所以滤渣的成分是SiO2，故答案为：NO；SiO2；
②A中除了含有Pd、H元素外，还含有Cl元素，这几种元素的质量分数分别为Pd：42.4%、H：0.8%、Cl：56.8%，则Pd、H、Cl元素的物质的量之比=
：
：
=1：2：4，所以A的化学式为H2PdCl4，故答案为：H2PdCl4．
（1）废钯催化剂中含有碳单质，碳和氧气反应生成二氧化碳，为了使碳充分燃烧，要通入过量空气；钯被氧气氧化生成PdO，PdO和HCOOH发生氧化还原反应生成Pd、CO2和H2O，反应方程式为PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O，
故答案为：使活性炭充分燃烧而除去；PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O；
（2）根据图象知，温度越高钯回收率越大，反应时间越长钯回收率越大，钯精渣与王水的质量比越大钯回收率越大，但90℃左右时温度再高钯回收率增大不大；8h后，随着时间的增长，钯回收率增大不大；当钯精渣与王水的质量比为1：8后，再增大钯精渣和王水的质量比，但钯回收率不大，所以适宜条件是80～90℃（或90℃左右）、反应时间约为8 h、钯精渣与王水的质量比为1：8，
故答案为：80～90℃（或90℃左右）；反应时间约为8h；钯精渣与王水的质量比为1：8；
（3）①浓硝酸具有强氧化性，能被Pd还原生成NO，还生成化合物A，根据元素守恒知，A中除了含有Pd、H元素外，还含有Cl元素，二氧化硅和王水不反应，所以滤渣的成分是SiO2，故答案为：NO；SiO2；
②A中除了含有Pd、H元素外，还含有Cl元素，这几种元素的质量分数分别为Pd：42.4%、H：0.8%、Cl：56.8%，则Pd、H、Cl元素的物质的量之比=
| 42.4% |
| 106 |
| 0.8% |
| 1 |
| 56.8% |
| 35.5 |
点评：本题以Pd的提取为载体考查了工艺流程，涉及化学式的确定、氧化还原反应、图象分析等知识点，明确物质的性质是解本题关键，注意从整体上分析分析解答，知道每一步涉及的反应、物质分离的方法等知识点，结合元素守恒分析解答，题目难度中等．
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