meili 发表于 2022-10-27 10:06:33

兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂.以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示:(1)在

<p>问题:兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂.以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示:(1)在
<p>答案:↓↓↓<p class="nav-title mt10" style="border-top:1px solid #ccc;padding-top: 10px;">郭春明的回答:<div class="content-b">网友采纳  红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)煅烧发生氧化还原反应得到Ni2O3、Fe2O3(SiO2不反应),加入硫酸加压酸浸,Ni2O3、Fe2O3溶解,发生的反应有2Ni2O3+4H2SO4=4NiSO4+O2↑+4H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,SiO2不与硫酸反应,过滤得到浸出渣A(SiO2),浸出液A中含Ni2+、Fe3+,向浸出液A中通入H2S气体,发生还原反应的离子方程式是:H2S+2Fe3+=2Fe2++2H++S,另外生成沉淀NiS,过滤得到镍硫化合物NiS,再通入CO气体,形成Ni(CO)4,加热得到镍,高温熔融时通入氩气,加入铝,得到合金,将合金冷却、粉碎,再用浓氢氧化钠溶液碱浸,铝与氢氧化钠反应产生氢气使镍铝合金产生多孔的结构,浸出液B中含偏铝酸根,最后用蒸馏水洗浸出渣B,得到产品兰尼镍.  (1)通入CO气体,形成Ni(CO)4,在形成Ni(CO)4的过程中,碳元素的化合价没有变化,反应前后都是+2价,氧为-2价,根据化合价代数和为零可知Ni的化合价为0,  故答案为:0;  (2)已知红土镍矿煅烧后生成Ni2O3,加压酸浸后浸出液A中含有Ni2+,镍的化合价降低发生还原反应,只有氧的化合价能升高,所以产物有氧气,则发生的反应是2Ni2O3+4H2SO4=4NiSO4+O2↑+4H2O,  故答案为:2Ni2O3+4H2SO4=4NiSO4+O2↑+4H2O;  (3)浸出液A中含Ni2+、Fe3+,向浸出液A中通入H2S气体,三价铁具有较强氧化性,与硫化氢发生还原反应,离子方程式是:H2S+2Fe3+=2Fe2++2H++S↓,  故答案为:H2S+2Fe3+=2Fe2++2H++S↓;  (4)高温熔融时通入氩气,加入铝,得到合金,不能把氩气换为CO,因为冷却时,CO能与Ni反应生成Ni(CO)4,  故答案为:不能,因为冷却时,CO能与Ni反应生成Ni(CO)4;  (5)将合金冷却、粉碎,再用浓氢氧化钠溶液碱浸,铝与氢氧化钠反应产生氢气使镍铝合金产生多孔的结构,发生的反应为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;浸出反应所用的NaOH溶液的浓度要大,若NaOH溶液较稀时,则会产生少量的Al(OH)3沉淀而阻止浸出反应的持续进行,因为Al溶于碱液生成AlO2-时在水中存在下列平衡:AlO2-+2H2O⇌Al(OH)3+OH-,OH-浓度过小,对AlO2-的水解的抑制作用小,所以,产生的Al(OH)3就会沉积下来进而阻止浸出反应持续进行,  故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;因为Al溶于碱液生成AlO2-时在水中存在下列平衡:AlO2-+2H2O⇌Al(OH)3+OH-,OH-浓度过小,对AlO2-的水解的抑制作用小,所以,产生的Al(OH)3就会沉积下来进而阻止浸出反应持续进行;  (6)浸出液B中含偏铝酸根,可通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,再加热灼烧使其分解得到氧化铝,加入冰晶石,在熔融态下电解氧化铝得到铝,回收流程可表示为:浸出液B→Al(OH)3灼烧
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