解答题-工业流程题 较难0.4 引用2 组卷236
兰尼镍(Raney－Ni)是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，常用作烯烃、炔烃等氢化反应催化剂，其高催化活性源自于镍本身的催化性质和其多孔结构对氢气的强吸附性。由镍矿渣[主要含Ni(OH)2、NiS，还含少量铁单质及其化合物和铜的化合物，及其他不溶性杂质]制备兰尼镍的过程可表示如图：
已知部分金属化合物的Ksp近似值如表所示：
回答下列问题：
(1)基态Ni原子的电子排布式为_____ 。
(2)在“酸溶”过程中，NiS发生了氧化还原反应，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____ 。
(3)“除杂”过程中加入Ni(OH)2，可以除去Fe3+，发生该反应的离子方程式为____ 。
(4)在工业生产中常使用加入NiS的方法除去溶液中的Cu2+，若沉镍过滤后溶液中c(Ni2+)为0.10mol•L-1，则滤液中残留的c(Cu2+)为____ mol•L-1。(不考虑其他离子的相互影响)
(5)在镍、铝高温熔融时，经常通入一种气体X，通入气体的目的是____ 。
(6)在很多有机化学反应中，如烯烃、炔烃等氢化反应，有时使用新制兰尼镍进行催化加氢反应，不需要通入氢气也能发生氢化反应，原因是____ 。
(7)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品35.9g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化如图所示。500~750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750℃以上残留固体为NiO。则该样品的化学式为____ 。
已知部分金属化合物的Ksp近似值如表所示：
| 化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 | NiS | CuS |
| Ksp近似值 | 1.0×10-17 | 1.0×10-39 | 1.0×10-34 | 1.0×10-16 | 1.0×10-21 | 1.0×10-36 |
(1)基态Ni原子的电子排布式为
(2)在“酸溶”过程中，NiS发生了氧化还原反应，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(3)“除杂”过程中加入Ni(OH)2，可以除去Fe3+，发生该反应的离子方程式为
(4)在工业生产中常使用加入NiS的方法除去溶液中的Cu2+，若沉镍过滤后溶液中c(Ni2+)为0.10mol•L-1，则滤液中残留的c(Cu2+)为
(5)在镍、铝高温熔融时，经常通入一种气体X，通入气体的目的是
(6)在很多有机化学反应中，如烯烃、炔烃等氢化反应，有时使用新制兰尼镍进行催化加氢反应，不需要通入氢气也能发生氢化反应，原因是
(7)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品35.9g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化如图所示。500~750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750℃以上残留固体为NiO。则该样品的化学式为
22-23高三·湖南·阶段练习
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兰尼镍(Raney-Ni)是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，常用作烯烃、炔烃等氢化反应催化剂，其高催化活性源自于镍本身的催化性质和其多孔结构对氢气的强吸附性。由镍矿渣(主要含Ni(OH)2、NiS，还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不溶性杂质)制备兰尼镍的过程可表示如下：
已知：①Ksp(NiS)=1.07×10-21，Ksp(CuS)=1.27×10-26
②室温下，金属离子的沉淀pH范围如表：
(1)“酸溶”前将镍矿渣粉碎的目的是_______ 。
(2)“酸溶”过程中，NiS发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)“除杂”过程分步进行，除铁时所调pH范围为_______ ，除铜时加入NiS发生的反应：NiS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Ni2+(aq)，该反应的平衡常数K=_______ (保留三位有效数字)。
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500℃~700℃条件下收集到的气体产物只有一种，700℃以上残留固体为NiO)。通过计算确定该样品的化学式为_______ 。
(5)“浸出”是制备兰尼镍的关键步骤，NaOH溶液在“浸出”过程中的作用是_______ 。
(6)使用新制兰尼镍进行催化加氢反应，有时不需通入氢气也能发生氢化反应，原因是_____ 。
已知：①Ksp(NiS)=1.07×10-21，Ksp(CuS)=1.27×10-26
②室温下，金属离子的沉淀pH范围如表：
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Fe2+ | 7.5 | 9.0 |
| Fe3+ | 2.2 | 3.2 |
| Ni2+ | 7.2 | 8.7 |
| Cu2+ | 5.6 | 6.7 |
| Mg2+ | 9.4 | 12.4 |
(2)“酸溶”过程中，NiS发生反应的离子方程式为
(3)“除杂”过程分步进行，除铁时所调pH范围为
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500℃~700℃条件下收集到的气体产物只有一种，700℃以上残留固体为NiO)。通过计算确定该样品的化学式为
(5)“浸出”是制备兰尼镍的关键步骤，NaOH溶液在“浸出”过程中的作用是
(6)使用新制兰尼镍进行催化加氢反应，有时不需通入氢气也能发生氢化反应，原因是
、
，还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不溶性杂质]制备兰尼镍的过程可表示如下：
，
发生的反应是：
，该反应的平衡常数
。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品
，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(
条件下加热，收集到的气体产物只有一种，
以上残留固体为
)。通过计算确定该样品的化学式。(写出计算过程)
溶液在“浸出”过程中的作用是 六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要含NiS、CuS、FeS)制备六水合氯化镍晶体，设计流程如图所示：
已知： Ksp(NiS)= 1.07×10-21， Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题：
(1)①写出“酸溶”时，NiS发生反应的离子方程式：_______ 。
②“酸溶”时，为减少生产过程对大气的污染，通常还需通入过量的_______ (填气体名称)。
(2)试剂a应选用下列物质中的_______(填标号)。
(3)“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______ ，若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L，则应控制溶液中Ni2+浓度_______ 。(结果保留两位小数)
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O，若试剂b为纯净物，试剂b可以是_______ 。 为测定沉淀的组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3. 41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500°C~750°C条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750°C以上残留固体为NiO)。通过计算确定该样品的化学式为_______ 。
(5)由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，_______ ，过滤，_______ ，干燥(NiCl2溶解度曲线如图所示)。
已知： Ksp(NiS)= 1.07×10-21， Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题：
(1)①写出“酸溶”时，NiS发生反应的离子方程式：
②“酸溶”时，为减少生产过程对大气的污染，通常还需通入过量的
(2)试剂a应选用下列物质中的_______(填标号)。
| A．NaOH | B．Ni(OH)2 |
| C．Na2CO3 | D．Ni(NO3)2 |
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O，若试剂b为纯净物，试剂b可以是
(5)由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，
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