美国科学家理查德·海克和日本科学家根岸英一、伶木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂，长期使用催化剂会被

题文

美国科学家理查德·海克和日本科学家根岸英一、伶木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得诺贝尔化学奖。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）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H₂PdC1₄，硝酸被还原为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下图1—图3所示，则王水溶液钯精渣的适宜条件（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：        。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（15分）(1)PdO＋HCOOH

 Pd＋CO₂↑＋H₂O（3分）
（2）3Pd＋12HCl＋2HNO₃＝3H₂PdCl₄＋2NO↑＋4H₂O（3分）
（3）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（3分）
（4）Fe(OH)₃（2分）
（5）除去活性炭及有机物（2分）；脱氨（将Pd(NH₃)₂Cl₂转变为PdCl₂)（2分）

解析

（1）氧化钯的还原产物是Pd，而甲酸的氧化产物是CO₂，所以甲酸还原氧化钯的化学方程式为)PdO＋HCOOH

 Pd＋CO₂↑＋H₂O。
（2）根据原子守恒可知，反应中还有水生成，因此反应的化学方程式是3Pd＋12HCl＋2HNO₃＝3H₂PdCl₄＋2NO↑＋4H₂O。
（3）根据图1可知，80～90℃回收率最高。根据图2可知，反应进行到8h后，回收率几乎不再发生变化。根据图3可知，钯精渣与王水的质量比为1:8是回收率最高，所以王水溶液钯精渣的适宜条件是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。
（4）氨水溶液显碱性，所以铁的主要存在形式是Fe(OH)₃。
（5）由于催化剂中含有活性炭以及有机物，所以700℃焙烧1的目的是除去活性炭及有机物；由于要把Pd(NH₃)₂Cl₂转变为PdCl₂，所以550℃焙烧2的目的是脱氨（将Pd(NH₃)₂Cl₂转变为PdCl₂)。

考点

据考高分专家说，试题“美国科学家理查德·海克和日本科学家根岸英.....”主要考查你对 [氧化还原反应与基本反应类型的关系 ]考点的理解。

氧化还原反应与基本反应类型的关系

氧化还原反应与基本反应类型的关系：
化合反应有单质参加的是氧化还原反应；分解反应有单质生成的是氧化还原反应；置换反应全部是氧化还原反应；复分解反应都是非氧化还原反应

各反应类型间的关系：

化学反应的分类：

化学反应按照不同的分类标准，可以分成不同的反应类型

1. 根据原子（原子团）的组合形式来分类，把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，
   但是四种基本类型的反应并不能包括所有的化学反应，比如3O₂==2O₃。
2. 按是否有电子转移，把化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
3. 按是否有离子参加反应，把化学反应分为离子反应和非离子反应。
4. 按化学反应的能量关系，把化学反应分为放热反应和吸热反应。
5. ……

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