Question

（17分）美日科學(xué)家因研發(fā)“有機(jī)合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)”而獲得2010年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。有機(jī)合成常用的鈀/活性炭催化劑長(zhǎng)期使用，催化劑會(huì)被雜質(zhì)（如：鐵、有機(jī)物等）污染而失去活性，成為廢催化劑，故需對(duì)其回收再利用。一種由廢催化劑制取氯化鈀(PdCl₂)的工藝流程如下：

（1）甲酸還原氧化鈀的化學(xué)方程式為　　　　 　　　　　　       。
（2）加濃氨水時(shí)，鈀元素轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄訹Pd(NH₃)₄]²⁺，此時(shí)鐵元素的存在形式是　　　　（寫(xiě)化學(xué)式）。
（3）王水是濃硝酸與濃鹽酸按體積比1∶3混合而成的，鈀在王水中溶解的過(guò)程中有化合物A和一種無(wú)色、有毒氣體B生成。
　①氣體B的化學(xué)式為　　　　        
�、诮�(jīng)測(cè)定，化合物A由3種元素組成，有關(guān)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Pd：42.4%，H：0.8%。則A的化學(xué)式為　；
（4）鈀的回收率高低主要取決于王水溶解的操作條件，已知反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和王水用量對(duì)鈀回收率的影響如圖1～圖3所示，則王水溶解鈀的適宜條件是：反應(yīng)溫度為　           ，反應(yīng)時(shí)間約為　 ，含鈀的樣品與王水的質(zhì)量比為　　 　　　    。

（5）700℃“焙燒1”的目的是　　　　                                ， 550℃“焙燒2”的目的是　　　　　　　　　　　　　                 。

Answer 1

（1）PdO+HCOOHPd+CO₂↑+H₂O；（2）Fe(OH)₃；（3）①NO；②H₂PdCl₄；（4）80～90℃；8h；1:8；（5）除去活性炭及有機(jī)物，脫氨[或“將Pd(NH₃)₂Cl₂轉(zhuǎn)變?yōu)镻dCl₂”]

試題分析：（1）甲酸分子中含有醛基，有還原性，能把氧化鈀還原為Pd,它本身被氧化為碳酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為PdO+HCOOHPd+CO₂↑+H₂O；（2）王水有強(qiáng)的氧化性，會(huì)把Fe氧化為Fe³⁺,加濃氨水時(shí)，鈀元素轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄訹Pd(NH₃)₄]²⁺，此時(shí)鐵元素也會(huì)形成Fe(OH)₃沉淀。（3）①王水把Pb氧化時(shí)，其中的硝酸被還原得到無(wú)色、有毒的氣體B是NO；②Pd：42.4÷106.4=0.4;H:0.8÷1=0.8.所以Pd:H=1:2.由于Pd是+2價(jià)，H為+1價(jià)，根據(jù)化合物的正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為O，所以還應(yīng)該含有4個(gè)-1價(jià)的陰離子。它的物質(zhì)的量為0.4mol×4=1.6mol.因此其相對(duì)原子質(zhì)量為：（1－42.4%－0.8%）÷（0.4×4）=35.5。所以該離子是Cl^-。A的化學(xué)式為H₂PdCl₄；（4）由題目提供的示意圖可知?jiǎng)t王水溶解鈀的適宜的反應(yīng)溫度為80～90℃；反應(yīng)時(shí)間約為8小時(shí)，含鈀的樣品與王水的質(zhì)量比為1:8。（5）700℃“焙燒1”的目的是除去廢Pd催化劑中的活性炭及有機(jī)物雜質(zhì)；550℃“焙燒2”的目的是將Pd(NH₃)₂Cl₂煅燒使之轉(zhuǎn)變?yōu)镻dCl₂。₂)的反應(yīng)原理、反應(yīng)條件的選擇、化學(xué)式的確定、方程式的書(shū)寫(xiě)。