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“海綿鎳鋁催化劑”是一種多孔的鎳鋁合金,常用作有機(jī)催化劑.現(xiàn)以某粗鎳(含Ni、Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應(yīng)的不溶性雜質(zhì))為原料制取該催化劑,主要流程如圖
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:25℃時(shí),以0.1mol/L金屬離子測(cè)定得到如表數(shù)據(jù):
物質(zhì) CuS Cu(OH)2 Ni(OH)2 NiS Fe(OH)3
Ksp 6×10-36 3×10-19
pH 開始沉淀 4.7 7.2 1.9
沉淀完全 6.7 9.2 3.2
根據(jù)信息回答:
(1)步驟①常用熱濃硫酸進(jìn)行酸浸,寫出酸浸時(shí)金屬鎳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
Ni+2H2SO4(濃)
NiSO4+SO2↑+2H2O
Ni+2H2SO4(濃)
NiSO4+SO2↑+2H2O

(2)酸浸過程應(yīng)控制酸的濃度、溫度等條件,如圖是鎳的浸出率與溫度的關(guān)系,溫度高于100℃時(shí),Ni2+浸出率降低的原因可能是
溫度超過100℃后,Ni2+的水解程度變大,生成更多Ni(OH)2
溫度超過100℃后,Ni2+的水解程度變大,生成更多Ni(OH)2

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(3)濾液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步驟②的連續(xù)操作過程需要先分離出鐵元素、銅元素,再制得鎳硫化合物.為達(dá)到此目的,應(yīng)先加NaOH將溶液調(diào)節(jié)至
6.7≤pH<7.2
6.7≤pH<7.2
(填pH的取值范圍);再加_
D
D
(選填最佳試劑的序號(hào)).當(dāng)溶液中Ni2+開始形成NiS時(shí),c(Cu2+
1.6×10-17mol/L
1.6×10-17mol/L
.(忽略溶液體積變化)
A.硝酸        B.氨水      C.A12S3    D.H2S
(4)步驟③生成的Ni(CO)4中碳的化合價(jià)與KCN中碳的化合價(jià)相同,則Ni(CO)4中Ni的化合價(jià)為
0
0
;工業(yè)上也常用NaClO氧化NiSO4,將制得的NiOOH熱分解后進(jìn)行還原得到Ni.ClO-在堿性條件下氧化Ni2+生成NiOOH的離子方程式為
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl-
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl-

(5)步驟⑥的目的是降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”,從而增強(qiáng)對(duì)氫氣的吸附性,步驟⑥的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2

【答案】Ni+2H2SO4(濃)
NiSO4+SO2↑+2H2O;溫度超過100℃后,Ni2+的水解程度變大,生成更多Ni(OH)2;6.7≤pH<7.2;D;1.6×10-17mol/L;0;ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl-;2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:36引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.工業(yè)上以含鋅廢水(主要含 Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+)為原料,通過控制條件逐一除去雜質(zhì)制備氧化鋅的工藝流程如圖:
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    (1)氧化 1 是為了將 Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2除去,該反應(yīng)的離子方程式是
     

    (2)除鐵后得到的 Fe(OH)3  可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到多功能水處理劑K2FeO4,該反應(yīng)的離子方程式是
     

    (3)濾渣 2 的主要成分為
     
    (填化學(xué)式)
    (4)濾液中的主要溶質(zhì)可直接用作氮肥,其化學(xué)式是
     

    (5)氧化 2過程中需調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,若溶液中Cd2+的濃度為0.72mol?L-1,要求溶液中殘留鐵的濃度小于2.6×10-6 mol?L-1,則應(yīng)調(diào)節(jié) pH的范圍為
     
    .[已知:Ksp(Fe(OH)3)=2.6×10-39,Ksp(Cd(OH)2)=7.2×10-15]
    (6)碳化在 50℃進(jìn)行得到[ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O],碳化時(shí)所用 NH4HCO3 的實(shí)際用量為理論用量的 1.1 倍,主要原因是:使 Zn2+充分沉淀、
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:29引用:2難度:0.5
  • 2.自然界中銅礦石的主要成分是FeCuS2,還含有少量SiO2。以該銅礦石為原料制備膽礬和鐵氧化物的工藝流程如圖所示:
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    已知:①Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,lg0.28≈-0.6;
     當(dāng)溶液中的金屬離子濃度c(Mn+)≤1.0×10-5mol?L-1時(shí),視為該離子沉淀完全。
    回答下列問題:
    (1)銅礦石粉化的目的是
     
    。
    (2)濾渣Ⅰ的成分是
     
    (填化學(xué)式);膽礬的化學(xué)式為
     
    。
    (3)試劑A選用H2O2溶液,觀察到氧化過程中氣泡逐漸增多且消耗的H2O2溶液總是比理論用量要多,其原因可能是
     
    。
    (4)方案二中,粉化后煅燒過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (5)加入的試劑B若為氧化銅,氧化銅參與反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (6)假設(shè)氧化后的溶液中c(Cu2+)=0.22mol?L-1,調(diào)節(jié)pH值的范圍為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:39引用:2難度:0.3
  • 3.為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:
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    請(qǐng)回答:
    (1)膽礬的化學(xué)式為
     

    (2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式
     
    ,反應(yīng)②生成沉淀的離子方程式
     
    。
    (3)為了檢測(cè)濾液D中含有的金屬離子,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為(試劑自選):
     

    (4)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快,其原因是
     
    。
    (5)若考慮綠色化學(xué)工藝,在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體,試劑Y為具有強(qiáng)氧化性的無(wú)色液體,則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為
     
    ;若不考慮綠色化學(xué)工藝,試劑Y可選1mol?L-1的硝酸,欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4,則需該硝酸的體積為
     
    L。

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.4
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