蘭尼鎳是一種帶有多孔結構的細小晶粒組成的鎳鋁合金，被廣泛用作有機物的*化反應的催化劑。以紅土鎳礦(主要成分為N...

問題詳情：

蘭尼鎳是一種帶有多孔結構的細小晶粒組成的鎳鋁合金，被廣泛用作有機物的*化反應的催化劑。以紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeS和SiO2等)為原料製備蘭尼鎳的工藝流程如下圖所示：

（1）浸出渣A的主要成分是_______________（填化學式）。

（2）已知紅土鎳礦煅燒後生成Ni2O3，而加壓*浸後浸出液A中含有大量Ni2＋，寫出有關鎳元素的加壓*浸的化學反應方程式_______________________________。

（3）向浸出液A中通入H2S氣體，①還原過程中所涉及主要反應的離子方程式是_________________。

（4）在形成Ni(CO)4的過程中，碳元素的化合價沒有變化，則Ni(CO)4中的Ni的化合價為________。 （5）“鹼浸”的目的是使鎳產生多孔結構，從而增強對*氣的強吸附*，此過程中發生反應的離子方程式為__________________________。

（6）常温時，向濃度均為1.0mol·L-1的FeSO4、NiSO4的混合溶液中滴加Na2S 固體，當Ni2+恰好沉澱完全時，所得溶液中c(Fe2+)=______________。

（已知：①25℃，Ksp(NiS)=2.0×10-21、Ksp(FeS)=6.0×10-18

②溶液中的離子濃度≤10-5 mol·L-1時，認為該離子沉澱完全。）

（7）浸出液B可以回收，重新生成鋁以便循環利用。請設計簡單的回收流程：

浸出液B→___________________________________________________________。 （箭頭上註明外加反應物的化學式和反應條件）。(示例：)

【回答】

【*】  SiO2  2Ni2O3+4H2SO4==4NiSO4+O2↑+4H2O  H2S+2Fe3+==2Fe2++2H++S↓  0  2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑  0.03mol/L 

【解析】紅土鎳礦（主要成分為NiS、FeS和SiO2等）煅燒發生氧化還原反應得到Ni2O3、Fe2O3（SiO2不反應），加入硫*加壓*浸，Ni2O3、Fe2O3溶解，發生的反應有2Ni2O3+4H2SO4=4NiSO4+O2↑+4H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，SiO2不與硫*反應，過濾得到浸出渣A（SiO2），浸出液A中含Ni2＋、Fe3＋，向浸出液A中通入 H2S氣體，發生還原反應的離子方程式是：H2S+2Fe3＋=2Fe2＋+2H＋+S，另外生成沉澱NiS，過濾得到鎳硫化合物NiS，再通入CO氣體，形成Ni（CO）4，加熱得到鎳，高温熔融時通入氬氣，加入鋁，得到合金，將合金冷卻、粉碎，再用濃*氧化*溶液鹼浸，鋁與*氧化*反應產生*氣使鎳鋁合金產生多孔的結構，浸出液B中含偏鋁*根，最後用蒸餾水洗浸出渣B，得到產品蘭尼鎳，（1）浸出渣A的主要成分是SiO2（填化學式）。（2）紅土鎳礦煅燒後生成Ni2O3，而加壓*浸後浸出液A中含有大量Ni2＋，鎳的化合價降低發生還原反應，只有氧的化合價能升高，所以產物有氧氣，有關鎳元素的加壓*浸的化學反應方程式 2Ni2O3+4H2SO4==4NiSO4+O2↑+4H2O。（3）浸出液A中含Ni2＋、Fe3＋，向浸出液A中通入H2S氣體，三價鐵具有較強氧化*，與硫化*發生還原反應，①還原過程中所涉及主要反應的離子方程式是H2S+2Fe3+==2Fe2++2H++S↓。（4）在形成Ni(CO)4的過程中，碳元素的化合價沒有變化,碳為+2價，氧為-2價，則Ni(CO)4中的Ni的化合價為0。 （5）“鹼浸”的目的是使鎳產生多孔結構，鋁與*氧化*反應產生*氣使鎳鋁合金產生多孔的結構，從而增強對*氣的強吸附*，此過程中發生反應的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。（6）當Ni2+恰好沉澱完全時，Ksp(NiS)=2.0×10-21，得c（S2－）=2.0×10-21/10-5=2.0×10-16,所得溶液中c(Fe2+)=6.0×10-18/2.0×10-16=0.03mol/L；（7）浸出液B中含偏鋁*根，可通入過量二氧化碳得到*氧化鋁沉澱，再加熱灼燒使其分解得到氧化鋁，加入*晶石，在熔融態下電解氧化鋁得到鋁，回收流程可表示為：浸出液B→。

知識點：金屬元素的單質及其化合物

題型：綜合題