美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂，长期使 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂，长期使用催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，需对其再生回收。一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下：

（1）废钯催化剂经烘干后，再在700℃的高温下焙烧，焙烧过程中需通入足量空气的原因是________；甲酸还原氧化钯的化学方程式为________。
（2）钯在王水（浓硝酸与浓盐酸按体积比1﹕3）中转化为H₂PdCl₄，硝酸还原为NO，该反应的化学方程式为：____________。
（3）钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件，已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如下图1～图3所示，则王水溶解钯精渣的适宜条件（温度、时间和王水用量）为________、________、________。

（4）加浓氨水时，钯转变为可溶性［Pd(NH₃)₄］²⁺，此时铁的存在形式是________（写化学式）。
（5）700℃焙烧1的目的是：________；550℃焙烧2的目的是：________。

答案

（1）使活性炭充分燃烧而除去；PdO+HCOOH=Pd+CO₂+H₂O
（2）3Pd+12HCl+2HNO₃=3H₂PdCl₄+2NO+4H₂O；
（3）80～90℃(或90℃左右)、反应时间约为8h、钯精渣与王水的质量比为1：8
（4）Fe(OH)₃（5）除去活性炭及有机物；脱氨（将Pd(NH₃)₂Cl₂转变为PdCl₂）

核心考点

试题【美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂，长期使】；主要考察你对工业生产其他物质等知识点的理解。[详细]

举一反三

工业上以锂辉石（Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：① Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ +H₂SO₄（浓）

Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓　　　　
② 某些物质的溶解度（S）如下表所示。

（1）从滤渣1中分离出Al₂O₃的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是__________________________。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)₂和CaCO₃。向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）_______________________。
（3）向滤液2中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是__________________________________。
（4）工业上，将Li₂CO₃粗品制备成高纯Li₂CO₃的部分工艺如下。
a．将Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。
① a中，阳极的电极反应式是___________________。
②为什么要用离子选择透过膜隔开________________（任写一点）
③ b中，生成Li₂CO₃反应的化学方程式是__________________。

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高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：
① 在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO₃)₃制得Na₂FeO₄。3NaClO + 2Fe(NO₃)₃ + 10NaOH＝2Na₂FeO₄↓+ 3NaCl + 6NaNO₃+ 5H₂O
② Na₂FeO₄与KOH反应生成K₂FeO₄：Na₂FeO₄ + 2KOH＝K₂FeO₄+ 2NaOH 主要的生产流程如下：

（1）写出反应①的离子方程式_________________
（2）流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K₂FeO₄）
_______Ksp（Na₂FeO₄）（填“＞”或“＜”或“＝”）。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO₃)₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO₃)₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响。

① 工业生产中最佳温度为_______ ℃，此时Fe(NO₃)₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为___________。
② 若Fe(NO₃)₃加入过量，在碱性介质中K₂FeO₄与Fe³⁺发生氧化还原反应生成K₃FeO₄，此反应的离子方程式_________________
（4）K₂FeO₄在水溶液中易水解：4FeO₄^2- + 10H₂O

4Fe(OH)₃ + 8OH^- + 3O₂。在“提纯”K₂FeO₄中采用重结晶、洗涤、低温烘***方法，则洗涤剂最好选用________溶液（填序号）。
A．H₂O B．CH₃COONa、异丙醇 C．NH₄Cl、异丙醇 D．Fe(NO₃)₃、异丙醇

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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的过程如下图所示。

已知：① NaFeO₂遇水强烈水解。 ②2CrO₄^2－ + 2H⁺

Cr₂O₇^2－+ H₂O
请回答：
（1）K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是________________。
（2）煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是_____________________。
（3）滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是（填名称）______________，滤液1的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，还含有（填化学式）______________。
（4）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，电解时阴极的电极反应式为____________________。
（5）写出由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应采取的措施是___________________。
（6）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加热浓缩、
_________、过滤、洗涤、干燥。

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活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO₂等杂质）为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下

已知：Zn(OH)₂可溶于NaOH溶液。
(1)操作A所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______________。
(2)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是__________________________。
(3)加入过量铁可回收的金属是_______________。
(4）操作C所得的滤渣P中Fe(OH)₂和Fe(OH)₃的物质的量之比为5：1，该滤渣在空气中灼烧可获得高性能的磁粉Fe₃O₄，写出该反应的化学方程式______________________。
(5)“沉淀”的成分为ZnCO₃·2Zn(OH)₂·H₂O，“煅烧”在450～500℃下进行，煅烧获得ZnO的反应的化学方程式为__________________________。
(6)取20.00mL。滤渡N，用0.02mol/L的KMnO₄溶液进行滴定，消耗KMnO₄溶液18.00mL，则滤液N中Fe²⁺的浓度为__________________mol/L。

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某炼铁废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl₂·2H₂O的流程如下

请回答下列问题：
（1）废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为___________________。
（2）高温煅烧时CuS发生的反应为：___CuS + __NaCl + __O₂→ ___CuCl₂ + ____Na₂SO₄，配平该反应方程式。
（3）调pH后铁元素生成滤渣的离子方程式为______________ 。
（4）试剂A最好选用下列三种物质中的________（填序号）：
a.NaClO b.Cl₂ c.浓硫酸
理由是__________________。
（5）分析下图溶解度曲线回答：

①为了获得CuCl₂·2H₂O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩、_________、滤液冷却结晶、过滤得到产品。
②“冷却结晶”过程中，析出CuCl₂·2H₂O晶体的合适温度或温度范围是____________。

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