(2011•徐州模拟)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.

(2011•徐州模拟)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______.
风扉寒 1年前 已收到1个回答 举报

阿uu 幼苗

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解题思路: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.

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=[42.4%/106]:[0.8%/1]:[56.8%/35.5]=1:2:4,所以A的化学式为H2PdCl4,故答案为:H2PdCl4

点评:
本题考点: 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.

考点点评: 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.

1年前

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