活性炭载钯(Pd/C)催化剂被广泛应用于医药和化工行业。废钯催化剂的杂质主要含炭...

活性炭载钯(Pd/C)催化剂被广泛应用于医药和化工行业。废钯催化剂的杂质主要含炭、有机物及少量Fe、Cu、Al等元素。从废钯催化剂中回收钯(Pd)，并制备二氯二氨合钯[Pd(NH3)2Cl2]的一种工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)“焙烧”的目的是___________。

(2)“烧渣”的主要成分是PdO，利用水合肼(N2H4·H2O)在弱碱性环境下还原PdO，产生的气体可以参与大气循环。该还原反应的化学方程式为_________。

(3)“粗钯”中含Fe、Cu等杂质，可采用电解精炼的方法得到纯钯。粗钯应与电源的__________极相连，Pd与Fe均为第Ⅷ族元素，性质相似，则阴极的电极反应式为_______。

(4)粗钯“王水溶解”时，生成氯钯酸(H2PdCl6)，其中Pd元素化合价为___________。

(5)“沉钯”中氯化铵与“混合液”中的氯钯酸反应生成氯钯酸铵[(NH4)2PdCl6]沉淀，其沉淀率随温度的变化曲线如图所示。下列有关推断错误的是_____________(填序号)。

A 升高温度有利于氯化氢挥发，促使平衡正向移动

B 沉钯的最佳温度为100 ℃

C 该反应ΔS>0

(6)“氨水溶解”氯钯酸铵时，先加热将(NH4)2PdCl6转化为(NH4)2PdCl4，再与氨水反应。写出足量氨水与(NH4)2PdCl4反应的化学方程式_________。

(7)用平衡移动原理解释盐酸能将Pd(NH3)4Cl2转化为Pd(NH3)2Cl2沉淀的原因_______。

将炭和有机物燃烧除掉，同时将钯元素转化为PdO 2PdO+N2H4·H2O=2Pd+N2↑+3H2O 正 Pd2++2e−=Pd +4 BC (NH4)2PdCl4+4NH3·H2O=Pd(NH3)4Cl2+4H2O+2NH4Cl Pd(NH3)4Cl2溶液中存在平衡：Pd(NH3)4Cl2(aq)Pd(NH3)2Cl2(s)+2NH3(aq)，加入盐酸消耗NH3，促使上述平衡向右移动，转化为Pd(NH3)2Cl2沉淀【解析】废钯催化剂的杂质主要含炭、有机物及少量Fe、Cu、Al等元素。不断通入足量空气的使有机物和碳充分燃烧而除去，Pd元素转化为PdO，加入水合肼，Pd被还原得到粗钯，精炼得到纯钯；粗钯加王水溶解得到主要含Pd2+的溶液，加入氯化铵得到(NH4)2PdCl6，之后先加热将(NH4)2PdCl6转化为(NH4)2PdCl4，在加入氨水溶解得到Pd(NH3)4Cl2；之后加盐酸得到Pd(NH3)2Cl2沉淀。 (1)废钯中含有的主要杂质为炭和有机物，高温焙烧可以将炭和有机物燃烧除掉，同时将钯元素转化为PdO； (2)水合肼(N2H4·H2O)在弱碱性环境下可以还原PdO，产生的气体可以参与大气循环，根据元素守恒可知该气体应为N2，所以该反应中PdO→Pd，N2H4·H2O→N2，根据得失电子守恒可知两种物质的系数比为2:1，再结合元素守恒可得化学反应方程式为2PdO+N2H4·H2O=2Pd+N2↑+3H2O； (3)电解精炼时，需要被提纯的金属作为阳极，所以粗钯与电源的正极相连；Pd与Fe均为第Ⅷ族元素，性质相似，则作为阳极时被氧化成Pd2+，在阴极，Pd2+被还原为单质，所以阴极电极反应式为Pd2++2e−=Pd； (4)H2PdCl6中H应为+1价，Cl应为-1价，所以Pd为+4价； (5)A．氯化铵与“混合液”中的氯钯酸反应方程式为2NH4Cl+H2PdCl6(NH4)2PdCl6+2HCl，升高温度有利于HCl挥发，促使平衡正向移动，故A正确； B．虽然100℃时氯钯酸的沉淀率最高，但温度过高会促进氯化铵的水解产生大量氨气，造成氯化铵的浪费，所以温度不能太高，故B错误； C．该反应过程中有沉淀生成，所以为ΔS<0，故C错误；故选BC； (6)根据流程可知(NH4)2PdCl4与氨水反应生成Pd(NH3)4Cl2，根据元素守恒可得化学方程式为：(NH4)2PdCl4+4NH3·H2O=Pd(NH3)4Cl2+4H2O+2NH4Cl； (7)Pd(NH3)4Cl2溶液中存在平衡：Pd(NH3)4Cl2(aq)Pd(NH3)2Cl2(s)+2NH3(aq)，加入盐酸消耗NH3，促使上述平衡向右移动，转化为Pd(NH3)2Cl2沉淀。

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考点分析：

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（1）仪器a的名称是__________________。

（2）装置C、D、E盛装的试剂分别是_______________(填代号)。

甲. 连苯三酚碱性溶液

乙. 浓硫酸

丙. 醋酸二氨合亚铜溶液

（3）该套装置设计存在缺陷，可能会导致产品变质，提出改进方案 ____。

Ⅱ．产品纯度的测定

称取6.0 g Ⅰ中所得产品，加入干燥的三颈烧瓶中，然后由恒压滴液漏斗加入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用200.00 mL 1.00 mol/L的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL的吸收液，用1.00 mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液。(图中夹持装置略)