Question

氯化钯是一种重要的催化剂，在石油化工和汽车尾气转化中应用广泛，从工业废料中提取钯通常得到的物料是二氯二氨合钯，然后再用复杂的工艺得到氯化钯，并且环境污染严重，转化率低。2005年有人报道制取的新工艺，过程较简单，无污染，直收率99%，产品纯度＞99.95%。

⑴ 在二氯二氨合钯中加入一定量的水和盐酸，加热至100℃得澄清溶液A。写出该反应的化学方程式：

⑵ 于上述A的热溶液中加入一定量的氯酸钠溶液，继续加热溶液有气体逸出，得溶液B，写出该反应的化学方程式，此时钯以何形式存在？

⑶ 在溶液B中加入10% NaOH溶液调节pH＝10，保持溶液温度在100℃左右得沉淀C。如溶液PH＞10，上清液中钯含量升高。分别写出溶液B中生成沉淀C及上清液中钯量又升高的化学反应方程式。

⑷ 在C中加入浓盐酸加热至100℃浓缩直至蒸干，再在120℃下烘5小时。写出发生的化学反应方程式。

Answer 1

⑴ Pd(NH₃)₂Cl₂＋2HCl＝(NH₄)₂[PdCl₄]（2分）

⑵ 6ClO₃^－＋10NH₄^＋＝3Cl₂＋5N₂＋18H₂O＋4H^＋（2分）

钯以H₂PdCl₄形式存在（1分）

⑶ H₂PdCl₄＋4NaOH＝Pd(OH)₂↓＋4NaCl＋2H₂O（2分）

过量NaOH与部分Pd(OH)₂发生反应：Pd(OH)₂＋2NaOH＝Na₂[Pd(OH)₄]（2分）

⑷ Pd(OH)₂＋2HCl＝PtCl₂＋2H₂O（1分）

解析:

⑴二氯二氨合钯（Ⅱ）与HCl发生配体的取代反应，生成配阴离子PtCl₄^2-，阳离子为NH₄⁺。因此A为(NH₄)₂[PdCl₄]，反应方程式为Pd(NH₃)₂Cl₂＋2HCl＝(NH₄)₂[PdCl₄]。

⑵氯酸钠的主要作用在于氧化NH₄⁺生成N₂，同时ClO₃^-被还原生成Cl₂。利用离子－电子法配平该氧化还原方程式：

氧化反应：2NH₄⁺-6e^-→N₂+8H⁺

还原反应：2ClO₃^-+12H⁺+10e^-→6H₂O+Cl₂

∴化学反应方程式为：6ClO₃^－＋10NH₄^＋＝3Cl₂＋5N₂＋18H₂O＋4H^＋

由于溶液酸性增强，所以钯此时以H₂PdCl₄形式存在。

⑶根据题意，沉淀为Pd(OH)₂。当溶液碱性增强时，OH^-作为配体，进一步与Pd(Ⅱ)配位，形成四配位的Pd(OH)₄^2-，从而导致上层清液中钯含量升高。

⑷Pd(OH)₂与盐酸发生中和反应，生成产物PdCl₂。