Question

工業(yè)上從廢催化劑（主要成分是鈀和活性炭，還含有少量鐵、鋅）中回收鈀，采用如下流程：

已知：鈀（Pd）的性質(zhì)與鉑相似．鈀與王水在加熱條件發(fā)生的主要反應(yīng)是：3Pd+12HCl+2HNO₃

△   .

3H₂PdCl₄+2NO↑+4H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）酸溶I前先將廢催化劑在700℃下進(jìn)行灼燒，同時(shí)不斷通入空氣的作用是

 

．加入鹽酸的目的是

 

．
（2）酸溶Ⅱ需控制溫度不宜過(guò)高，除了控制一定反應(yīng)速率外，其原因是

 

（3）若用足量的燒堿吸收混有空氣的氣體Ⅱ，吸收后溶液中含有的溶質(zhì)的化學(xué)式有NaOH、NaNO₂、

 

（4）使用甲醛還原鈀的化合物時(shí)，溶液須保持堿性，否則會(huì)造成甲醛的額外損耗，原因是

 

．
（5）操作I的名稱是

 

，溶液I可能含有的有機(jī)離子為

 

．
（6）催化劑中另一主要成分活性炭可以用濃硝酸除去，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：廢催化劑（主要成分是鈀和活性炭，還含有少量鐵、鋅），廢催化劑酸溶得到氫氣是鐵、鋅和鹽酸反應(yīng)，過(guò)濾得到殘?jiān)�加入王水鈀與王水在加熱條件發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，溶液為H₂PdCl₄，加入水和碳酸鈉稀釋調(diào)節(jié)溶液PH，加入甲醛還原鈀的化合物，得到金屬鈀過(guò)濾得到溶液Ⅰ中含有含有甲醛被氧化得到的甲酸鹽；
（1）通入空氣加熱使碳燃燒除去，加入鹽酸除去鐵、鋅等雜質(zhì)；
（2）酸溶Ⅱ使用的是王水，王水中硝酸加熱易分解，硝酸、鹽酸易揮發(fā)；
（3）燒堿吸收一氧化氮和氧氣的混合氣體，會(huì)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉；
（4）酸性溶液中硝酸具有氧化性會(huì)氧化甲醛；
（5）分析流程可知操作是分離固體和溶液是過(guò)濾，甲醛被氧化會(huì)生成甲酸，在堿溶液中生成甲酸鹽；
（6）濃硝酸和碳會(huì)加熱發(fā)生反應(yīng)；

解答： 解：廢催化劑（主要成分是鈀和活性炭，還含有少量鐵、鋅），廢催化劑酸溶得到氫氣是鐵、鋅和鹽酸反應(yīng)，過(guò)濾得到殘?jiān)�加入王水鈀與王水在加熱條件發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，溶液為H₂PdCl₄，加入水和碳酸鈉稀釋調(diào)節(jié)溶液PH，加入甲醛還原鈀的化合物，得到金屬鈀過(guò)濾得到溶液Ⅰ中含有含有甲醛被氧化得到的甲酸鹽；
（1）酸溶I前先將廢催化劑在700℃下進(jìn)行灼燒，同時(shí)不斷通入空氣的作用是，加熱使碳燃燒，除去活性炭，加入鹽酸除去鐵、鋅等雜質(zhì)；
故答案為：除去廢催化劑中的活性炭，除去鐵、鋅等雜質(zhì)；
（2）酸溶Ⅱ需控制溫度不宜過(guò)高，除了控制一定反應(yīng)速率外，酸溶Ⅱ使用的是王水，王水中硝酸加熱易分解，鹽酸、硝酸易揮發(fā)；
故答案為：防止硝酸分解，防止鹽酸、硝酸揮發(fā)；
（3）用足量的燒堿吸收混有空氣的氣體Ⅱ，燒堿吸收一氧化氮和氧氣的混合氣體，會(huì)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉，吸收后溶液中含有的溶質(zhì)的化學(xué)式有NaOH、NaNO₂、NaNO₃，；
故答案為：NaNO₃；
（4）使用甲醛還原鈀的化合物時(shí)，溶液須保持堿性，若王水反應(yīng)后剩余硝酸，酸性溶液中硝酸具有氧化性會(huì)氧化甲醛；
故答案為：酸性條件下，甲醛會(huì)被硝酸氧化；
（5）分析流程可知操作是分離固體和溶液是過(guò)濾，甲醛被氧化會(huì)生成甲酸，在堿溶液中生成甲酸鹽，溶液I可能含有的有機(jī)離子為HCOO^-；
故答案為：過(guò)濾，HCOO^-；
（6）濃硝酸和碳會(huì)加熱發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+4HNO₃（濃）

△   .

 CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

 CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和流程分析判斷，主要是費(fèi)用條件和反應(yīng)產(chǎn)物的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．