Question

【題目】廢鈀催化劑中含鈀 5-6%，碳 93-94%，鐵 1-2%，銅 0.1-0.2%以及鋅等雜質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鈀催化劑制備無水氯化鈀，具體流程如下：

已知：Pd2+、Cu2+、Zn2+等離子均可與氨水生成[M(NH3)n]x+離子，其中[Pd(NH3)2]2+在鹽酸中能以[Pd(NH3)2]Cl2 黃色晶體的形式析出。

(1)灼燒鈀碳時(shí)使用的主要儀器有：酒精燈、玻璃棒、_____（支持儀器省略）。王水溶解過程中會(huì)生成 NOCl，NOCl 的結(jié)構(gòu)式為________。

(2)是否進(jìn)行虛線方框內(nèi)的操作，對提高鈀的回收率至關(guān)重要，其主要原因是_____。

(3)最后焙燒之前若不烘干，所得產(chǎn)品中會(huì)混有_____雜質(zhì)。

(4)可用“化學(xué)放大”法測定樣品中的微量 Fe3+：在酸性介質(zhì)中加入過量的 KI 后用CCl4萃取，分去水相后，用肼（N2H4）的水溶液進(jìn)行還原并反萃取，還原過程中有無污染的氣體生成。再用過量的 Br- 將反萃取出的 I- 氧化成 IO3- ，煮沸除 Br2后，加入過量的 KI，酸化后用Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。經(jīng)上述步驟后，樣品含量的測定值放大了_____倍，寫出還原過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________，假定萃取達(dá)到平衡時(shí)，樣品在水和萃取劑中的總濃度比為 1∶80，50mL 的水溶液樣品，用 10mL 萃取劑萃取，萃取后溶液中殘留的樣品濃度為原溶液的_______________倍（用分?jǐn)?shù)表示）。完成萃取和反萃取操作，必須選用的儀器有____________（填標(biāo)號）。

Answer 1

【答案】坩堝 O=N-Cl Fe(OH)3 為膠狀沉淀，對[Pd(NH3)2]2+具有很強(qiáng)的吸附作用，若不進(jìn)行此操作， [Pd(NH3)2]2+的吸附損失大 PdO 6 N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+ 1/17 B

【解析】

廢鈀催化劑經(jīng)烘干后，在700℃的高溫下焙燒，C、Fe、Pd、有機(jī)物被氧氣氧化生成氧化物，向氧化物中加入王水，濾渣中含有Pd、SiO2，二氧化硅不溶于王水，但Pd能溶于王水生成溶液，同時(shí)生成氣體，加入濃氨水調(diào)節(jié)溶液pH，鈀轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄?/span>[Pd（NH3）2]2+，使鐵全部沉淀，溶液中加入鹽酸酸析得到沉淀，經(jīng)過脫氨等一系列操作得當(dāng)氯化鈀。

（1）灼燒固體要在坩堝中進(jìn)行，灼燒鈀碳時(shí)使用的主要儀器有：酒精燈、玻璃棒、坩堝。由于NOCl中所有原子都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即N形成3對共價(jià)鍵，O形成2對共價(jià)鍵，Cl形成1對共價(jià)鍵，即電子式為：，其結(jié)構(gòu)式為O=N-Cl，

故答案為：坩堝；O=N-Cl；

（2）虛線方框內(nèi)的操作主要是除去Fe(OH)3，[Pd(NH3)2]2+在鹽酸中能以[Pd(NH3)2]Cl2 黃色晶體的形式析出，是否進(jìn)行虛線方框內(nèi)的操作，對提高鈀的回收率至關(guān)重要，其主要原因是Fe(OH)3 為膠狀沉淀，對[Pd(NH3)2]2+具有很強(qiáng)的吸附作用，若不進(jìn)行此操作， [Pd(NH3)2]2+的吸附損失大。

故答案為：Fe(OH)3 為膠狀沉淀，對[Pd(NH3)2]2+具有很強(qiáng)的吸附作用，若不進(jìn)行此操作， [Pd(NH3)2]2+的吸附損失大；

（3）脫氨將Pd（NH3）2Cl2變化為PdCl2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Pd（NH3）2Cl2═PdCl2+2NH3↑，最后焙燒之前若不烘干，PdCl2水解生成Pd（OH）2，受熱分解，所得產(chǎn)品中會(huì)混有 PdO雜質(zhì)。

故答案為： PdO；

（4）可用“化學(xué)放大”法測定樣品中的微量 Fe3+：在酸性介質(zhì)中加入過量的 KI 發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，后用CCl4萃取，分去水相后，用肼（N2H4）的水溶液進(jìn)行還原并反萃取，還原過程中有無污染的氣體生成，反應(yīng)為N2H4+2I2=4I－+N2+4H＋。再用過量的 Br2 將反萃取出的 I- 氧化成 IO3- ，煮沸除 Br2后，加入過量的 KI，發(fā)生反應(yīng)：5I－+IO3-+6H＋=3I2+3H2O；酸化后用Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定，發(fā)生反應(yīng)：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。經(jīng)上述步驟后，有以下關(guān)系式：2Fe3＋～I(xiàn)2～2I－～2IO3－～6I2,樣品含量的測定值放大了6倍，還原過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+ ，假定萃取達(dá)到平衡時(shí)，樣品在水和萃取劑中的總濃度比為 1∶80，50mL 的水溶液樣品，設(shè)濃度為c,用 10mL 萃取劑萃取，萃取后溶液中殘留的樣品濃度為b，萃取劑中的濃度為 ，則有 ， 萃取后溶液中殘留的樣品濃度為原溶液的倍（用分?jǐn)?shù)表示）。完成萃取和反萃取操作，在分液漏斗中進(jìn)行，必須選用的儀器有B（填標(biāo)號）。

故答案為： 6 ； N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+ ；； B。