Question

    有機合成中常用的鈀／活性炭催化劑若長期使用，會被鐵、有機化合物等雜質污染而失去活性，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現(xiàn)目的，其原因是                         。

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

（3）加濃氨水時，鈀轉變?yōu)榭扇苄訹Pd（NH₃）₄]²⁺，此時鐵的存在形式是                （寫化學式）。

（4）加入濃氨水的過程中，需要控制溶液的pH為8～9，實驗室檢測溶液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                              ，該物質與空氣形成一種環(huán)保型堿性燃料電池，其負極反應式為

（7） Pd中加入王水的反應可以表示為Pd+HCl+HNO₃→A+B↑+H₂O（未配平）。其中B為無色有毒氣體，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元素的質量分數(shù)為42．4%，H元素的質量分數(shù)為0．8%。則A的化學式為                       。

Answer 1

【知識點】制備實驗方案的設計、氧化還原反應、測定溶液pH的方法 B3  H2  J4

【答案解析】（1）大量的空氣會帶走大量的熱，使反應器內(nèi)溫度過低，甚至不能發(fā)生反應。（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液滴在pH試紙上，與標準比色卡比色，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帶走大量的熱，使反應器內(nèi)溫度過低，甚至不能發(fā)生反應。
（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，同時該反應中還生成水，反應方程式為：HCOOH+PdO═Pd+CO₂↑+H₂O，
（3）加濃氨水調節(jié)pH為8到9，溶液呈堿性，且前面過程中有強化劑，所以鐵的存在形式是Fe(OH)₃

（4）實驗室中用pH試紙檢測溶液的pH的操作方法是：用潔凈的玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，然后將pH試紙與標準比色卡對比；
（5）根據(jù)題給信息知，反應物是Pd（NH₃）₂Cl₂，生成物是PdCl₂，“焙燒2”的目的是發(fā)生分解反應，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，該物質與空氣形成一種環(huán)保型堿性燃料電池，其負極反應式為N₂H₄+4OH^——4e^－==N₂↑+4H₂O；

（7）Pd中加入王水的反應可以表示為Pd+HCl+HNO₃-→A+B↑+H₂O（未配平），其中B為無色有毒氣體，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元素的質量分數(shù)為42.4%，H元素的質量分數(shù)為0.8%，根據(jù)元素守恒知剩余的是氯元素，氯元素的質量分數(shù)為1-42.4%-0.8%=56.8%，Pd原子、氫原子和氯原子個數(shù)比為：（42.4%/106.4）:（0.8%/1）：（56.8%/35.5）=1:2:4所以A的化學式為：H₂PdCl₄

【思路點撥】本題考查了制備方案的設計，涉及化學式的確定、氧化還原反應、pH的測定等知識點，根據(jù)原子守恒及原子個數(shù)比確定化學式。