Pd/A12O3是常見的汽車尾氣催化劑。一種從廢Pd/A12O3奈米催化劑(主要成分及含量：Pd0.3%，γ-...

問題詳情：

Pd/A12O3是常見的汽車尾氣催化劑。一種從廢Pd/A12O3奈米催化劑(主要成分及含量：Pd0.3%，γ-A12O392.8%，其他雜質6.0%)中回收金屬Pd的工藝：

已知：γ-Al2O3能與*反應，α-A12O3不與*反應。

回答下列問題：

(1)“預處理”時，γ-A12O3經焙燒轉化為α-A12O3，該*作的主要目的是_________。

(2)“*浸”時，Pd轉化為PdCl42-，其離子方程式為_________。

(3)“濾液①”和“濾液②”中都含有的主要溶質有_________(填化學式)。

(4)“粗Pd”溶解時，可用稀HNO3替代NaClO3，但缺點是_________。兩者相比，_________(填化學式)的氧化效率更高(氧化效率以單位質量得到的電子數表示)。

(5)“沉澱”時，轉化為沉澱，其化學方程式為_________。

(6)**條件下，BrO3-能在負載Pd/A12O3奈米催化劑的電極表面快速轉化為Br-。

①發生上述轉化反應的電極應接電源的_________極(填“正”或“負”)；

②研究表明，電流密度越大，電催化效率越高；但當電流密度過大時，該電極會發生副反應生成_________填化學式)。

【回答】

有利於Pd與Al2O3的分離    3Pd＋ClO3-＋6H+＋11Cl-＝3PdCl42-＋3H2O    AlCl3    對環境產生較大汙染(或耗*量大、或腐蝕*強、或氧化效率低)    NaClO3   

    負    H2   

【分析】

廢Pd/A12O3奈米催化劑(主要成分及含量：Pd 0.3%，γ-A12O3 92.8%，其他雜質6.0%)進行預處理，廢催化劑進行焙燒，使大量的γ-A12O3經焙燒轉化為α-A12O3，處理後，加入足量鹽*和NaClO3進行*浸和氧化處理，Pd轉化為PdCl42-，γ-A12O3轉化為Al3+後過濾，發生的離子反應為：3Pd＋ClO3-＋6H+＋11Cl-＝3PdCl42-＋3H2O，A12O3+6H+=2Al3++ 3H2O，α-A12O3不與*反應，對*浸後的溶液過濾，α-A12O3以濾渣的形式除去，得到含有PdCl42-、Al3+的濾液，向濾液中加入過量的Al單質，將PdCl42-置換為Pb單質，在進行過濾，得到主要含有Al3+、Cl-的濾液①，得到的固體主要含有Pb和過量的Al單質，再加入鹽*將過量的單質Al除去，再次過濾，得到主要含有Al3+、Cl-、H+的濾液②和粗Pd，向粗Pd中再次加入鹽*和NaClO3，將Pd溶解轉化為PdCl42-，向得到的溶液中加入氨水，將PdCl42-轉化為，再加入鹽*，使轉化為沉澱，過濾後，對進行焙燒生成高純度的Pd單質，據此分析解答。

【詳解】

(1)由於α-A12O3不與*反應，“預處理”時，γ-A12O3經焙燒轉化為α-A12O3，該*作的主要目的是將大量的A12O3在*浸時以沉澱的形式除去，有利於Pd與Al2O3的分離；

(2)根據分析，“*浸”時，Pd轉化為PdCl42-，其離子方程式為3Pd＋ClO3-＋6H+＋11Cl-＝3PdCl42-＋3H2O；

(3)根據分析“濾液①”主要含有Al3+、Cl-，“濾液②”中主要含有Al3+、Cl-、H+，二者都含有的主要溶質有AlCl3；

(4)“粗Pd”溶解時，可用稀HNO3替代NaClO3，但缺點是使用**作氧化劑會生成氮氧化物，對環境產生較大汙染(或耗*量大、或腐蝕*強、或氧化效率低)；63g**為1mol做氧化劑轉化為二氧化氮，轉移1mol電子，即1g**參與反應得到mol≈0.016mol的電子，106.5g NaClO3為1mol，做氧化劑轉化為PdCl42-，轉移6mol電子，即1g NaClO3參與反應得到mol≈0.056mol電子，兩者相比，NaClO3的氧化效率更高。

(5)“沉澱”時，轉化為沉澱，其化學方程式為＋2HCl＝↓＋2NH4Cl；

(6) ①BrO3-能在負載Pd/A12O3奈米催化劑的電極表面快速轉化為Br-，溴元素的化合價降低，得電子，發生還原反應，負載Pd/A12O3奈米催化劑的電極作*極，電解池的*極與電源的負極相連；

②電流密度越大，電催化效率越高；**條件下，但當電流密度過大時，進入到*極的電子過多，多餘的電子來不及被BrO3-得到轉化為Br-，電解質溶液中的*離子會結合多餘的電子，則出現電極副反應：H++2e-=H2↑。

【點睛】

本題的難點為(6)，由於電解池的電解液為**，有大量的*離子，電流密度過大，即進入到*極的電子數量過多，根據電解池*極陽離子放電順序，過多的電子首先會被*離子得到轉化為*氣。

知識點：**

題型：綜合題