“海绵镍铝催化剂 是一种多孔的镍铝合金.常用作有机催化剂.现以某粗镍(含Ni

日期: 2024-04-22 18:07:27|浏览: 68|编号: 55090

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“海绵镍铝催化剂 是一种多孔的镍铝合金.常用作有机催化剂.现以某粗镍(含Ni

粗镍的分析(含有Ni、Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质)。 工艺分析表明,粗镍溶于稀硫酸所得溶液A中含有Ni2+、Fe3+、Cu2+。 提纯除杂的连续操作过程需要首先分离铁和铜元素,然后制备镍硫化合物。 加入CO反应得到Ni(CO)4,加热得到纯镍。 在氩气气氛中加入铝型材和镍铝合金,并在氢氧化钠溶液中加入碱。 浸渍得到海绵镍铝催化剂,

(1)第一步:酸浸常用热浓硫酸。 镍与浓硫酸反应生成硫酸镍、二氧化硫和水;

(2)Ni(OH)2是由Ni2+水解得到的,因此当温度过高时,Ni2+水解程度增加,浸出渣中Ni(OH)2含量增加;

(3)调节溶液的pH值是为了沉淀铜离子和铁离子,但镍离子不能沉淀,因此相应选择pH范围; 添加试剂沉淀镍离子。 当溶液中的Ni2+开始形成NiS时,与NiS结合的铜离子的浓度就是溶液中的CuS。 计算度积常数;

(4)步骤③生成的Ni(CO)4中碳的价数与KCN中碳的价数相同。 将化合物中各元素价态代数和化为0计算。ClO-在碱性条件下氧化Ni2+,生成NiOOH和次氯酸盐。 将离子还原为氯离子,结合电荷守恒、原子守恒、电子守恒平衡写出离子方程;

(5)铝与碱溶液反应生成偏铝酸钠和氢气。

溶液:粗镍(含有Ni、Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质)。 工艺分析表明,粗镍溶解在稀硫酸中得到的溶液A中含有Ni2+、Fe3+、Cu2+。 净化和除杂操作是连续进行的。 该工艺首先需要分离铁和铜元素,然后制成镍硫化合物。 通入CO反应得到Ni(CO) 4 ,加热得到纯镍。 将铝型材镍铝合金在氩气气氛下加入,配制氢氧化钠溶液。 浸入中碱中,得到海绵镍铝催化剂,

(1)步骤①酸浸常用热浓硫酸。 酸浸时金属镍的反应化学方程式为:Ni+(浓)$\frac{\{\;\;△\;\;}}{\;} $NiSO4+SO2↑+2H2O,

因此,答案为:Ni+(浓缩)$\frac{\{\;\;Δ\;\;}}{\;}$NiSO4+SO2↑+2H2O;

(2)实验表明镍的浸出率与温度有关。 随着温度升高,镍的浸出率增大。 但当温度高于70℃时,镍的浸出率下降。 浸出渣中Ni(OH)2含量增加,Ni(OH)2是Ni2+水解得到的,因此温度过高时Ni2+水解程度变大,浸出渣中Ni(OH)2含量增加。浸出残渣增加。 当温度超过100℃时,Ni2+水解程度变大,生成更多的Ni(OH)2,

因此,答案是:当温度超过100℃时,Ni2+的水解程度变大,生成更多的Ni(OH)2;

(3)滤液l含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+。 步骤②的连续操作过程需要先分离出铁和铜元素,然后生成镍硫化合物。 为了达到这个目标,分析图表数据,首先应添加NaOH将溶液调节至6.7≤pH<7.2,以保证铜离子和铁离子完全沉淀,然后添加试剂H2S沉淀镍离子。 硝酸、氨、Al2S3会引入杂质离子。 ,故选D,Ksp(NiS) = 3×10-19,计算c(S2-) = $\frac{3×1{0}^{-19}}{0.8}$mol/L, Ksp(CuS )=6×10-36, c(Cu2+)=$\frac{6×1{0}^{-36}}{\frac{3×1{0}^{-19}}{0.8}}$ =1.6×10-17mol/L,

因此,答案为:6.7≤pH<7.2; D; 1.6×10-17mol/L;

(4)步骤③生成的Ni(CO)4中碳的价数与KCN中碳的价数相同。 钾为+1价,N为-3价,C为+2价。 那么Ni(CO)4中的Ni价为0,ClO-在碱性条件下氧化Ni2+生成NiOOH,次氯酸根离子被还原为氯离子。 结合电荷守恒、原子守恒、电子守恒来平衡,写出离子方程:ClO-+2Ni2++4OH-= +H2O+Cl-,

因此,答案为:0; ClO-+2Ni2++4OH-=+H2O+Cl-;

(5)步骤⑥是铝与碱溶液反应生成偏铝酸钠和氢气。 反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,

因此,答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

点评:本题考查物质的分离纯化、材料性质、除杂方法、溶度积常数的计算、离子方程的写法等,掌握基础知识是解题的关键,题目难度为中等的。

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