Question

氯化鈀是一種重要的催化劑，在石油化工和汽車尾氣轉(zhuǎn)化中應(yīng)用廣泛，從工業(yè)廢料中提取鈀通常得到的物料是二氯二氨合鈀，然后再用復(fù)雜的工藝得到氯化鈀，并且環(huán)境污染嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低。2005年有人報(bào)道制取的新工藝，過(guò)程較簡(jiǎn)單，無(wú)污染，直收率99%，產(chǎn)品純度＞99.95%。
⑴在二氯二氨合鈀中加入一定量的水和鹽酸，加熱至100℃得澄清溶液A。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
⑵于上述A的熱溶液中加入一定量的氯酸鈉溶液，繼續(xù)加熱溶液有氣體逸出，得溶液B，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，此時(shí)鈀以何形式存在？
⑶在溶液B中加入10% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH＝10，保持溶液溫度在100℃左右得沉淀C。如溶液PH＞10，上清液中鈀含量升高。分別寫出溶液B中生成沉淀C及上清液中鈀量又升高的化學(xué)反應(yīng)方程式。
⑷在C中加入濃鹽酸加熱至100℃濃縮直至蒸干，再在120℃下烘5小時(shí)。寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。

Answer 1

⑴ Pd(NH₃)₂Cl₂＋2HCl＝(NH₄)₂[PdCl₄]（2分）
⑵ 6ClO₃^－＋10NH₄^＋＝3Cl₂＋5N₂＋18H₂O＋4H^＋（2分）
鈀以H₂PdCl₄形式存在（1分）
⑶ H₂PdCl₄＋4NaOH＝Pd(OH)₂↓＋4NaCl＋2H₂O（2分）
過(guò)量NaOH與部分Pd(OH)₂發(fā)生反應(yīng)：Pd(OH)₂＋2NaOH＝Na₂[Pd(OH)₄]（2分）
⑷ Pd(OH)₂＋2HCl＝PtCl₂＋2H₂O（1分）

⑴二氯二氨合鈀（Ⅱ）與HCl發(fā)生配體的取代反應(yīng)，生成配陰離子PtCl₄^2-，陽(yáng)離子為NH₄⁺。因此A為(NH₄)₂[PdCl₄]，反應(yīng)方程式為Pd(NH₃)₂Cl₂＋2HCl＝(NH₄)₂[PdCl₄]。
⑵氯酸鈉的主要作用在于氧化NH₄⁺生成N₂，同時(shí)ClO₃^-被還原生成Cl₂。利用離子－電子法配平該氧化還原方程式：
氧化反應(yīng)：2NH₄⁺-6e^-→N₂+8H⁺
還原反應(yīng)：2ClO₃^-+12H⁺+10e^-→6H₂O+Cl₂
∴化學(xué)反應(yīng)方程式為：6ClO₃^－＋10NH₄^＋＝3Cl₂＋5N₂＋18H₂O＋4H^＋
由于溶液酸性增強(qiáng)，所以鈀此時(shí)以H₂PdCl₄形式存在。
⑶根據(jù)題意，沉淀為Pd(OH)₂。當(dāng)溶液堿性增強(qiáng)時(shí)，OH^-作為配體，進(jìn)一步與Pd(Ⅱ)配位，形成四配位的Pd(OH)₄^2-，從而導(dǎo)致上層清液中鈀含量升高。
⑷Pd(OH)₂與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，生成產(chǎn)物PdCl₂。