Question

    有機(jī)合成中常用的鈀／活性炭催化劑若長(zhǎng)期使用，會(huì)被鐵、有機(jī)化合物等雜質(zhì)污染而失去活性，成為廢催化劑。一種由廢催化劑制取PdCl₂的工藝流程如下：

（1）“焙燒1”通入空氣的目的是使有機(jī)化合物、活性炭等可燃物通過燃燒而除掉，通入空氣過多反而不利于實(shí)現(xiàn)目的，其原因是                         。

（2）甲酸在反應(yīng)中被氧化為二氧化碳，寫出甲酸與PdO反應(yīng)的化學(xué)方程式：___                。

（3）加濃氨水時(shí)，鈀轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄訹Pd（NH₃）₄]²⁺，此時(shí)鐵的存在形式是                （寫化學(xué)式）。

（4）加入濃氨水的過程中，需要控制溶液的pH為8～9，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)溶液pH的操作方法是：

                                                                。

（5）“焙燒2”的目的是：                                               。

（6）與焙燒2產(chǎn)生的氣體組成元素相同的化合物是                              ，該物質(zhì)與空氣形成一種環(huán)保型堿性燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為

（7） Pd中加入王水的反應(yīng)可以表示為Pd+HCl+HNO₃→A+B↑+H₂O（未配平）。其中B為無(wú)色有毒氣體，該氣體在空氣中不能穩(wěn)定存在；A中含有三種元素，其中Pd元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42．4%，H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．8%。則A的化學(xué)式為                       。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、氧化還原反應(yīng)、測(cè)定溶液pH的方法 B3  H2  J4

【答案解析】（1）大量的空氣會(huì)帶走大量的熱，使反應(yīng)器內(nèi)溫度過低，甚至不能發(fā)生反應(yīng)。（2分）

（2） HCOOH＋PdOPd＋CO₂↑＋H₂O（2分）

（3）Fe(OH)₃（2分）

（4）用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比色，讀出pH（2分）

（5）脫氨（使 Pd(NH₃)₂Cl₂生成PdCl₂）（2分）

（6）N₂H₄，（1分）N₂H₄+4OH^——4e^－==N₂↑+4H₂O（2分）

（7） H₂PdCl₄（2分）

  解析：（1）為了使有機(jī)物等可燃物充分燃燒，要加入過量的氧氣，但通入空氣過多大量的空氣會(huì)帶走大量的熱，使反應(yīng)器內(nèi)溫度過低，甚至不能發(fā)生反應(yīng)。
（2）根據(jù)題給信息知，甲酸被氧化生成二氧化碳，則金屬氧化物被還原生成金屬單質(zhì)，同時(shí)該反應(yīng)中還生成水，反應(yīng)方程式為：HCOOH+PdO═Pd+CO₂↑+H₂O，
（3）加濃氨水調(diào)節(jié)pH為8到9，溶液呈堿性，且前面過程中有強(qiáng)化劑，所以鐵的存在形式是Fe(OH)₃

（4）實(shí)驗(yàn)室中用pH試紙檢測(cè)溶液的pH的操作方法是：用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在pH試紙上，然后將pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比；
（5）根據(jù)題給信息知，反應(yīng)物是Pd（NH₃）₂Cl₂，生成物是PdCl₂，“焙燒2”的目的是發(fā)生分解反應(yīng)，得到產(chǎn)物。

（6）焙燒方程式為:Pd（NH₃）₂Cl₂2NH₃↑+PdCl₂

與氨氣組成元素相同的化合物是N₂H₄，該物質(zhì)與空氣形成一種環(huán)保型堿性燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^——4e^－==N₂↑+4H₂O；

（7）Pd中加入王水的反應(yīng)可以表示為Pd+HCl+HNO₃-→A+B↑+H₂O（未配平），其中B為無(wú)色有毒氣體，該氣體在空氣中不能穩(wěn)定存在，則B是一氧化氮；A中含有三種元素，其中Pd元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%，H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%，根據(jù)元素守恒知剩余的是氯元素，氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-42.4%-0.8%=56.8%，Pd原子、氫原子和氯原子個(gè)數(shù)比為：（42.4%/106.4）:（0.8%/1）：（56.8%/35.5）=1:2:4所以A的化學(xué)式為：H₂PdCl₄

【思路點(diǎn)撥】本題考查了制備方案的設(shè)計(jì)，涉及化學(xué)式的確定、氧化還原反應(yīng)、pH的測(cè)定等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)原子守恒及原子個(gè)數(shù)比確定化學(xué)式。