Question

废钯催化剂中含钯 5-6%，碳 93-94%，铁 1-2%，铜 0.1-0.2%以及锌等杂质。在实验室中探究采用废钯催化剂制备无水氯化钯，具体流程如下：

已知：Pd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等离子均可与氨水生成[M(NH₃)_n]^x+离子，其中[Pd(NH₃)₂]²⁺在盐酸中能以[Pd(NH₃)₂]Cl₂ 黄色晶体的形式析出。

(1)灼烧钯碳时使用的主要仪器有：酒精灯、玻璃棒、_____（支持仪器省略）。王水溶解过程中会生成 NOCl，NOCl 的结构式为________。

(2)是否进行虚线方框内的操作，对提高钯的回收率至关重要，其主要原因是_____。

(3)最后焙烧之前若不烘干，所得产品中会混有_____杂质。

(4)可用“化学放大”法测定样品中的微量 Fe³⁺：在酸性介质中加入过量的 KI 后用CCl₄萃取，分去水相后，用肼（N₂H₄）的水溶液进行还原并反萃取，还原过程中有无污染的气体生成。再用过量的 Br^- 将反萃取出的 I^- 氧化成 IO₃^- ，煮沸除 Br₂后，加入过量的 KI，酸化后用Na₂S₂O₃ 标准液进行滴定。经上述步骤后，样品含量的测定值放大了_____倍，写出还原过程中发生反应的离子方程式___________，假定萃取达到平衡时，样品在水和萃取剂中的总浓度比为 1∶80，50mL 的水溶液样品，用 10mL 萃取剂萃取，萃取后溶液中残留的样品浓度为原溶液的_______________倍（用分数表示）。完成萃取和反萃取操作，必须选用的仪器有____________（填标号）。

Answer

坩埚 O=N-Cl Fe(OH)3 为胶状沉淀，对[Pd(NH3)2]2+具有很强的吸附作用，若不进行此操作， [Pd(NH3)2]2+的吸附损失大 PdO 6 N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+ 1/17 B

【解析】

废钯催化剂经烘干后，在700℃的高温下焙烧，C、Fe、Pd、有机物被氧气氧化生成氧化物，向氧化物中加入王水，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，加入浓氨水调节溶液pH，钯转变为可溶性[Pd（NH3）2]2+，使铁全部沉淀，溶液中加入盐酸酸析得到沉淀，经过脱氨等一系列操作得当氯化钯。

（1）灼烧固体要在坩埚中进行，灼烧钯碳时使用的主要仪器有：酒精灯、玻璃棒、坩埚。由于NOCl中所有原子都达到了8电子稳定结构，即N形成3对共价键，O形成2对共价键，Cl形成1对共价键，即电子式为：，其结构式为O=N-Cl，

故答案为：坩埚；O=N-Cl；

（2）虚线方框内的操作主要是除去Fe(OH)3，[Pd(NH3)2]2+在盐酸中能以[Pd(NH3)2]Cl2 黄色晶体的形式析出，是否进行虚线方框内的操作，对提高钯的回收率至关重要，其主要原因是Fe(OH)3 为胶状沉淀，对[Pd(NH3)2]2+具有很强的吸附作用，若不进行此操作， [Pd(NH3)2]2+的吸附损失大。

故答案为：Fe(OH)3 为胶状沉淀，对[Pd(NH3)2]2+具有很强的吸附作用，若不进行此操作， [Pd(NH3)2]2+的吸附损失大；

（3）脱氨将Pd（NH3）2Cl2变化为PdCl2，发生反应的化学方程式为Pd（NH3）2Cl2═PdCl2+2NH3↑，最后焙烧之前若不烘干，PdCl2水解生成Pd（OH）2，受热分解，所得产品中会混有 PdO杂质。

故答案为： PdO；

（4）可用“化学放大”法测定样品中的微量 Fe3+：在酸性介质中加入过量的 KI 发生的反应为：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，后用CCl4萃取，分去水相后，用肼（N2H4）的水溶液进行还原并反萃取，还原过程中有无污染的气体生成，反应为N2H4+2I2=4I－+N2+4H＋。再用过量的 Br2 将反萃取出的 I- 氧化成 IO3- ，煮沸除 Br2后，加入过量的 KI，发生反应：5I－+IO3-+6H＋=3I2+3H2O；酸化后用Na2S2O3 标准液进行滴定，发生反应：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。经上述步骤后，有以下关系式：2Fe3＋～I2～2I－～2IO3－～6I2,样品含量的测定值放大了6倍，还原过程中发生反应的离子方程式 N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+ ，假定萃取达到平衡时，样品在水和萃取剂中的总浓度比为 1∶80，50mL 的水溶液样品，设浓度为c,用 10mL 萃取剂萃取，萃取后溶液中残留的样品浓度为b，萃取剂中的浓度为 ，则有 ， 萃取后溶液中残留的样品浓度为原溶液的倍（用分数表示）。完成萃取和反萃取操作，在分液漏斗中进行，必须选用的仪器有B（填标号）。

故答案为： 6 ； N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+ ；； B。