Question

【題目】一種從乙醛工業(yè)中產(chǎn)生的廢鈀（Pd）催化劑（鈀5-6%，炭93-94%，鐵、銅、鋅、鎳1-2%）中提取PdCl2和CuCl2的工藝流程如圖所示：

已知：鈀、銅、鋅、鎳可與氨水形成Pd(NH3)42+等絡(luò)離子。請回答：

（1）“焚燒”的主要目的為______________，實(shí)驗(yàn)室中可在______________（填儀器名稱）中模擬該過程。

（2）“酸溶”時(shí)，Pd轉(zhuǎn)化為PdCl2，其化學(xué)方程式為______________；該過程需控溫70-80℃，溫度不能太低或太高的原因?yàn)?/span>______________。

（3）“絡(luò)合”時(shí)，溶液的pH需始終維持8-9，則絡(luò)合后溶液中含鐵離子的濃度≦______________。（已知：Fe（OH）2、Fe（OH）3的Ksp甲分別為4×10-17、2.8×10-39）

（4）“酸析”時(shí)生成沉淀的離子方程式為______________。

（5）流程中回收得到的PdCl2和CuC12在乙烯直接氧化制乙醛的催化體系中聯(lián)合發(fā)揮作用，反應(yīng)機(jī)理如下：

i.；

ii.______________；

iii.。

ii的化學(xué)方程式為______________。

（6）上述提取PdCl2和CuCl2方案的缺點(diǎn)是______________（寫出一條即可）。

Answer 1

【答案】除去炭減少酸溶時(shí)王水的用量 坩堝 溫度太低反應(yīng)速率過慢，溫度太高王水易分解揮發(fā) 使用腐蝕性強(qiáng)的王水對設(shè)備要求高或產(chǎn)生的 有污染

【解析】

將Pd廢催化劑焚燒，可以除去廢催化劑中的C，溶于王水，可將金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為離子形式，以便在溶液中進(jìn)行后續(xù)操作，已知鈀、銅、鋅、鎳可與氨水形成Pd（NH3）42+等絡(luò)離子，所以加入氨水后，Fe元素以 的形式沉淀，溶液中的其他元素以絡(luò)離子的形式存在于溶液中，加入鹽酸后，酸析，可得到 沉淀，經(jīng)過一系列操作后得到 。

（1）焚燒的目的是為了將廢鈀催化劑中含量93%的C除去，可以減少后續(xù)操作中王水的用量；實(shí)驗(yàn)室中使用坩堝來灼燒固體，所以實(shí)驗(yàn)室中可在坩堝中模擬該過程。

（2）“酸溶”時(shí)，Pd被氧化為PdCl2，根據(jù)流程圖可知，酸溶時(shí)的還原產(chǎn)物為NOCl，其化學(xué)方程式為，該過程需控溫70-80℃，溫度過低會，導(dǎo)致反應(yīng)速率比較慢，溫度過高時(shí)，王水會揮發(fā)分解。

（3）加入王水后，溶液中鐵元素以 形式存在，加氨水絡(luò)合后，溶液 維持在 ，當(dāng) 時(shí)， 最大，最大為 ，故絡(luò)合后含鐵離子濃度 。

（4）酸析時(shí)溶液中 離子結(jié)合 形成 沉淀，則離子方程式為：。

（5）乙烯氧化為乙醛的化學(xué)方程式為 為反應(yīng)機(jī)理ⅰ、ⅱ、ⅲ的加和方程式，故機(jī)理ⅱ的化學(xué)方程式為：。

（6）上述提取 和 方案的缺點(diǎn)是使用腐蝕性強(qiáng)的王水對設(shè)備要求高或產(chǎn)生的 有污染。