Question

氯化鈀是一種重要的催化劑，在石油化工和汽車尾氣轉化中應用廣泛，從工業(yè)廢料中提取鈀通常得到的物料是二氯二氨合鈀，然后再用復雜的工藝得到氯化鈀，并且環(huán)境污染嚴重，轉化率低。2005年有人報道制取的新工藝，過程較簡單，無污染，直收率99%，產品純度＞99.95%。

⑴ 在二氯二氨合鈀中加入一定量的水和鹽酸，加熱至100℃得澄清溶液A。寫出該反應的化學方程式：

⑵ 于上述A的熱溶液中加入一定量的氯酸鈉溶液，繼續(xù)加熱溶液有氣體逸出，得溶液B，寫出該反應的化學方程式，此時鈀以何形式存在？

⑶ 在溶液B中加入10% NaOH溶液調節(jié)pH＝10，保持溶液溫度在100℃左右得沉淀C。如溶液PH＞10，上清液中鈀含量升高。分別寫出溶液B中生成沉淀C及上清液中鈀量又升高的化學反應方程式。

⑷ 在C中加入濃鹽酸加熱至100℃濃縮直至蒸干，再在120℃下烘5小時。寫出發(fā)生的化學反應方程式。

Answer 1

⑴ Pd(NH₃)₂Cl₂＋2HCl＝(NH₄)₂[PdCl₄]（2分）

⑵ 6ClO₃^－＋10NH₄^＋＝3Cl₂＋5N₂＋18H₂O＋4H^＋（2分）

鈀以H₂PdCl₄形式存在（1分）

⑶ H₂PdCl₄＋4NaOH＝Pd(OH)₂↓＋4NaCl＋2H₂O（2分）

過量NaOH與部分Pd(OH)₂發(fā)生反應：Pd(OH)₂＋2NaOH＝Na₂[Pd(OH)₄]（2分）

⑷ Pd(OH)₂＋2HCl＝PtCl₂＋2H₂O（1分）

解析:

⑴二氯二氨合鈀（Ⅱ）與HCl發(fā)生配體的取代反應，生成配陰離子PtCl₄^2-，陽離子為NH₄⁺。因此A為(NH₄)₂[PdCl₄]，反應方程式為Pd(NH₃)₂Cl₂＋2HCl＝(NH₄)₂[PdCl₄]。

⑵氯酸鈉的主要作用在于氧化NH₄⁺生成N₂，同時ClO₃^-被還原生成Cl₂。利用離子－電子法配平該氧化還原方程式：

氧化反應：2NH₄⁺-6e^-→N₂+8H⁺

還原反應：2ClO₃^-+12H⁺+10e^-→6H₂O+Cl₂

∴化學反應方程式為：6ClO₃^－＋10NH₄^＋＝3Cl₂＋5N₂＋18H₂O＋4H^＋

由于溶液酸性增強，所以鈀此時以H₂PdCl₄形式存在。

⑶根據(jù)題意，沉淀為Pd(OH)₂。當溶液堿性增強時，OH^-作為配體，進一步與Pd(Ⅱ)配位，形成四配位的Pd(OH)₄^2-，從而導致上層清液中鈀含量升高。

⑷Pd(OH)₂與鹽酸發(fā)生中和反應，生成產物PdCl₂。