Question

【題目】工業上利用氧化鋁基廢催化劑（主要成分為Al2O3，還含有少量Pd(鈀)））回收硫酸鋁及Pd的流程如下：

回答下列問題：

（1）將硫酸鋁溶液蒸發濃縮后，冷卻得到十八水合硫酸鋁固體，該固體的化學式為___。

（2）焙燒時Al2O3與(NH4)2SO4反應的化學方程式為___。

（3）王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比為___的混合物。王水不穩定，加熱時能生成亞硝酰氯(NOCl)和氯氣，該反應的化學方程式為___。

（4）浸液Y中含Pd元素的溶質是H2PdCl6(氯鈀酸)，則“酸浸”時反應的化學方程式為___。

（5）若“熱還原”中得到的固體只有Pd，每生成1molPd時生成的氣體的物質的量為___。

（6）Pd是優良的儲氫金屬，其儲氫原理為2Pd（s）+xH2（g）═2PdHx（s），其中x的最大值為0.8。已知：Pd的密度為12gcm﹣3，則21.2cm3Pd能儲存標準狀況下H2的最大體積為___L。

Answer 1

【答案】Al2(SO4)3·18H2O 3(NH4)2SO4+Al2O3Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O↑ 1：3 HNO3(濃) +3HCl(濃)NOCl↑+Cl2↑+2H2O Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O 8mol 21.504

【解析】

廢催化劑和硫酸銨反應生成氨氣和硫酸鋁，濾渣Pd和王水反應根據氧化還原反應來書寫方程式，以及王水相互反應，利用已知信息寫出(NH4)2PdCl6 與H2反應得出生成氣體的物質的量，再利用關系式計算Pd吸收氫氣的體積。

⑴將硫酸鋁溶液蒸發濃縮后，冷卻得到十八水合硫酸鋁固體，結晶水寫在最后，并要用小圓點隔開，該固體的化學式為Al2(SO4)3·18H2O，

故答案為：Al2(SO4)3·18H2O；

⑵根據前后聯系，得出焙燒時Al2O3與(NH4)2SO4反應的化學方程式為3(NH4)2SO4+Al2O3Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O↑，

故答案為：3(NH4)2SO4+Al2O3Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O↑；

⑶王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比為1:3的混合物。王水不穩定，加熱時能生成亞硝酰氯(NOCl)和氯氣，HNO3(濃)化合價降低變為NOCl，則鹽酸化合價升高變為氯氣，因此該反應的化學方程式為HNO3(濃) +3HCl(濃)NOCl↑+Cl2↑+2H2O，

故答案為：HNO3(濃) +3HCl(濃)NOCl↑+Cl2↑+2H2O；

⑷浸液Y中含Pd元素的溶質是H2PdCl6(氯鈀酸)，再根據圖中信息，在生成H2PdCl6(氯鈀酸)的同時還生成了二氧化氮，因此“酸浸”時反應的化學方程式為Pd+6HCl+4HNO3 = H2PdCl6+4NO2↑+4H2O，

故答案為：Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O；

⑸若“熱還原”中得到的固體只有Pd，根據(NH4)2PdCl6 + 2H2 = Pd + 6HCl↑+ 2NH3↑反應，每生成1mol Pd時生成的氣體的物質的量為8 mol，

故答案為：8 mol；

⑹Pd是優良的儲氫金屬，其儲氫原理為2Pd（s）+xH2（g）═2PdHx（s），其中x的最大值為0.8。已知：Pd的密度為12gcm﹣3，則21.2cm3Pd質量m = 21.2cm3×12gcm﹣3=254.4g，其物質的量，

解得x = 2.4mol0.8mol÷2mol=0.96 mol

能儲存標準狀況下H2的最大體積為，

故答案為21.504 L。