时间:2021-02-18 04:55:22
1、简答题 美国科学家理查德一海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖．有机合成常用的钯/活性炭催化剂，长期使用催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，需对其再生回收．一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下：
（1）废钯催化剂经烘干后，再在700℃的高温下焙烧，焙烧过程中需通入足量空气的原因是______；甲酸还原氧化钯的化学方程式为______．
（2）钯在王水（浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3）中转化为H2PdCl4，硝酸还原为NO，该反应的化学方程式为______．
（3）钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件，已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1～图3所示，则王水溶解钯精渣的适宜条件（温度、时间和王水用量）为______、______、______．
（4）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，此时铁的存在形式是______（写化学式）．
（5）700℃焙烧1的目的是：______；550℃焙烧2的目的是：______．
参考答案：废钯催化剂经烘干后，再在700℃的高温下焙烧，Fe、Pd、有机物被氧气氧化生成氧化物，向氧化物中加入甲酸，甲酸和氧化铁反应生成盐和水，PdO和甲酸发生氧化还原反应生成Pd，滤渣中含有Pd、SiO2，二氧化硅不溶于王水，但Pd能溶于王水生成溶液，同时生成气体，加入浓氨水调节溶液PH沉淀铁离子，得到溶液中中加入盐酸酸析得到沉淀Pd（NH3）2Cl2 ，通过脱氨等一系列操作得当氯化钯．
（1）废钯催化剂中含有碳单质，碳和氧气反应生成二氧化碳，为了使碳充分燃烧，要通入过量空气；钯被氧气氧化生成PdO，PdO和HCOOH发生氧化还原反应生成Pd、CO2和H2O，反应方程式为PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O，
故答案为：使活性炭充分燃烧而除去；PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O；
（2）在反应中Pt元素的化合价变化为0→+4，1个Pt原子的变化数为4，N元素的化合价变化为+5→+2，1个N原子的变化数为3，则为保证化合价升降数相等，然后根据Pt原子个数相等，由N原子，Cl原子守恒，然后再根据原子守恒配氢和氧元素，得3Pt+4HNO3+18HCl═3H2PtCl6+4NO↑+8H2O，
故答案为：3Pt+4HNO3+18HCl═3H2PtCl6+4NO↑+8H2O；
（3）根据图象知，温度越高钯回收率越大，反应时间越长钯回收率越大，钯精渣与王水的质量比越大钯回收率越大，但90℃左右时温度再高钯回收率增大不大；8h后，随着时间的增长，钯回收率增大不大；当钯精渣与王水的质量比为1：8后，再增大钯精渣和王水的质量比，但钯回收率不大，所以适宜条件是80～90℃（或90℃左右）、反应时间约为8h、钯精渣与王水的质量比为1：8，
故答案为：80～90℃（或90℃左右）；反应时间约为8h；钯精渣与王水的质量比为1：8；
（4）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，碱性溶液中铁离子钡沉淀为氢氧化铁，故答案为：Fe（OH）3；
（5）在700℃的高温下焙烧，C、Fe，有机物被氧气氧化生成氧化物，除去活性炭和有机物；550℃焙烧2的目的是脱氨将Pd（NH3）2Cl2变化为PdCl2，
故答案为：除去活性炭和有机物；脱氨将Pd（NH3）2Cl2变化为PdCl2．
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 20.6gNH4HCO3和NaHSO3的干燥粉状混合物，用加热分解的实验方法来测定NH4HCO3的质量分数。已知：NaHSO3加热时会产生SO2。根据下图所示的仪器和所盛试剂填空：
（1）按照气流由左→右的方向连接仪器的顺序(用a～h表示)为____________________。
（2）仪器B的名称为_________，E装置中放碱石灰的仪器名称为________，A和E装置中都用到的仪器名称为__________。
（3）D的作用是_______________________________________________________。
（4）C的作用是_________________________________；若C瓶中溶液颜色有变化，则测定结果可能会偏__________。
（5）B的作用是_____________________________________。
参考答案：（1）agfedbch?（2）洗气瓶，U形管，铁架台
（3）除去SO2，以防止SO2对测定结果造成影响
（4）检验SO2是否被吸收完全?高?（5）吸收水蒸气?（每空2分，共16分）
本题解析：略
本题难度：简单
3、实验题 （16分）溴水和氯化铁溶液均是中学化学实验中的常用试剂，浓度较小时，溶液均呈黄色。在探究铁的化合物相互转化时，进行下列实验。
实验操作：向足量20 mL的FeSO4溶液中，滴入几滴浓溴水，振荡。
实验现象：溶液由浅绿色变成黄色。
（1）对该实验现象的解释：
①如果发生了化学反应，则使溶液呈黄色的微粒是?（填化学式，下同）；
②如果未发生化学反应，则使溶液呈黄色的微粒是?。
（2）通过进一步实验，可证明Br2水和FeSO4溶液是否发生反应。下列是设计的一些实验方案和预测。请填空：
| ? | 操作 | 预期现象及结论 |
| 方案1 | 取少量黄色溶液，加入NaOH溶液 | 如果生成红褐色沉淀，则说明发生了反应 |
| 方案2 | 取少量黄色溶液，加入淀粉碘化钾溶液 | 如果溶液变蓝色，则说明未发生反应 |
| 方案3 | 取少量黄色溶液，加入四氯化碳，振荡 | 如果下层溶液呈橙红色，则说明： ? |
| 实验操作 | 预期现象及结论 | 解释现象的离子方程式 | |||||||||||||||
| ? | ? | ? 参考答案：（16分） 本题解析：略 本题难度：一般 4、选择题 下列实验不能达到预期目的的是
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