Question

【題目】某廠從廢催化劑（主要含Pt、Al2O3、石墨等）中回收海綿鉑和硫酸鋁晶體。工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）第①步通入空氣煅燒的目的是_____________________________。

（2）第②步用熱酸研磨浸出而不是直接浸出的原因是_____________________________。

（3）寫出第③步反應的離子方程式：_____________________________。

（4）此流程中的四個操作中有三個是相同的，其名稱是__________，在實驗室進行此操作使用的主要玻璃儀器有___________________。溶液Y中可以循環使用的物質是____________（填化學式）。

（5）用返滴定法測定硫酸鋁晶體中鋁的含量：稱取硫酸鋁晶體0.5400 g，用2.0 mL 3.0 mol·L1的硫酸溶解后制成250 mL溶液，取25.00 mL于錐形瓶中，加入0.02 mol·L1的EDTA標準液20.00 mL和緩沖溶液，加熱5 min，冷卻至室溫，加2滴二甲酚橙指示劑，用0.02 mol·L1的標準ZnSO4溶液滴定至終點消耗5.00 mL。則該晶體中鋁的質量分數為___________。（已知Al3+、Zn2+與EDTA反應的方程式如下：Al3++H2Y2AlY+2H+，H2Y2+Zn2+ZnY2+2H+）

Answer 1

【答案】（1）除去廢催化劑中的石墨（2分）

（2）增大反應物的接觸面積，加快浸出速率（2分）

（3）3Pt+2+12H++16Cl3+6H2O（2分）

（4）過濾（1分） 普通漏斗、燒杯、玻璃棒（3分） NaClO3和HCl（2分）

（5）15%（3分）

【解析】（1）廢催化劑（主要含Pt、Al2O3、石墨）中，Pt、Al2O3不會被氧氣氧化，而石墨會被氧化成CO2氣體而去除，故第①步通入空氣煅燒的目的是除去廢催化劑中的石墨。

（2）第②步是固液反應，用熱酸研磨浸出而不是直接浸出的原因是增大反應物的接觸面積，加快浸出速率。

（3）根據流程圖可判斷反應產物中有Na2PtCl6，再根據氧化還原反應規律，寫出該反應的離子方程式：3Pt+2+12H++16Cl3+6H2O。

（4）此流程中的四個操作中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都是固液分離，是過濾，在實驗室進行過濾操作使用的主要玻璃儀器有普通漏斗、燒杯、玻璃棒。在溶液Y中含有過量的NaClO3溶液和濃鹽酸，在第③步可使用。（5）EDTA總物質的量為0.0004 mol，與Zn2+反應的EDTA物質的量為0.0001 mol，與Al3+反應的EDTA物質的量為0.0003 mol，故0.5400 g硫酸鋁晶體中含鋁物質的量為0.0003×10 mol，質量為0.0003 mol× 27 g·mol1×10=0.081 g，故ω(Al)=×100%=15%。