Question

【題目】工業上利用氧化鋁基廢催化劑（主要成分為Al2O3，少量Pd）回收Al2(SO4)3及Pd的流程如下：

⑴焙燒時產生的氣體X為_____________（填化學式）。

⑵浸液Y的主要成分為_____________（填化學式）。

⑶“熱還原”過程中發生反應的化學方程式為____________。

⑷上述流程中焙燒溫度不宜過高，否則會導致硫酸銨固體的分解。某興趣小組為探究高溫下硫酸銨的分解產物，通過下列裝置進行實驗，觀察到B中溶液顏色變淺，C中無明顯現象。

①裝置B的作用是_____________。

②進一步測定可知，D中收集到的氣體相對分子質量為28。寫出(NH4)2SO4固體高溫分解的化學方程式：_____________。

⑸Pd是優良的儲氫金屬，其儲氫原理為2Pd(s)+x H2(g)=2PdHx(s)，其中x的最大值為0.8。已知：Pd的密度為12g·cm-3，則1cm3Pd能夠儲存標準狀況下H2的最大體積為

_____________L（計算結果保留整數）。

Answer 1

【答案】 NH3 H2PdCl6 (NH4)2PdCl6＋2H2Pd＋2 NH3＋6HCl 檢驗產物中的SO2 3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑ 1

【解析】⑴硫酸銨焙燒時生成氨氣，水、二氧化硫和三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫與廢催化劑中的氧化鋁反應生成硫酸鋁，產生的氣體X為NH3，故答案為：NH3；

⑵根據流程圖，濾渣中的Pd，與濃硝酸和濃鹽酸的混合液反應生成H2PdCl6，在與氨氣反應生成(NH4)2PdCl6，因此浸液Y的主要成分為H2PdCl6，故答案為：H2PdCl6；

⑶根據流程圖，“熱還原”過程中(NH4)2PdCl6發生反應后生成Pd，反應的化學方程式為(NH4)2PdCl6＋2H2Pd＋2 NH3＋6HCl，故答案為：(NH4)2PdCl6＋2H2Pd＋2 NH3＋6HCl；

⑷①根據題意，B中品紅溶液顏色變淺，說明生成了二氧化硫，因此裝置B的作用是檢驗產物中的SO2，故答案為：檢驗產物中的SO2；

②D中收集到的氣體相對分子質量為28，為N2。C中無明顯現象，說明沒有氧氣等氧化性物質生成，則(NH4)2SO4固體高溫分解的產物主要有氮氣、二氧化硫、氨氣和水，反應的化學方程式為3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑，故答案為：3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑；

⑸1cm3Pd的質量為12g，物質的量為=mol，儲存H2的物質的量為mol×0.8×，標準狀況下的體積為mol×0.8××22.4L/mol=1L，故答案為：1。