5.一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金對H2具有較強(qiáng)的吸附性,其高催化活性和熱穩(wěn)定性使得該鎳鋁合金被用于很多工業(yè)過程中和有機(jī)合成反應(yīng)中.如圖是以鎳黃鐵礦(主要成分為NiS、FeS等)為原料制備該鎳鋁合金的工藝流程圖:

回答下列問題:
(1)Ni(CO)4中C、O化合價(jià)與CO中的C、O化合價(jià)相同,則Ni化合價(jià)為0價(jià).
(2)在空氣中“煅燒”生成Ni2O3和Fe2O3,寫出Fe2O3的化學(xué)方程式4FeS+7O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4SO2
(3)操作“鎳$\stackrel{CO}{→}$Ni(CO)4$\stackrel{加熱}{→}$鎳”的目的是提純鎳.
(4)Ni、Al高溫熔融時(shí),氣體x的作用是保護(hù)Ni、Al,防止其被氧化.對“高溫熔融”物冷卻后,需要進(jìn)行粉碎處理,粉碎處理的目的是增大接觸面積,提高“堿浸“的反應(yīng)速率.
(5)“堿浸”可以使鎳產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)對H2的吸附性,“浸出液”中的主要離子是Na+、AlO2-或[Al(OH)4]-、OH-;“浸出液”中的鋁元素可循環(huán)利用,寫出回收“浸出液”中的鋁元素,并制備“高溫熔融”時(shí)的原料Al的流程:浸出液$\stackrel{足量CO_{2}}{→}$Al(OH)3$\stackrel{灼燒}{→}$Al2O3(熔融)$→_{冰晶石}^{電解}$Al(示例:CuO$\stackrel{H+}{→}$Cu2+$\stackrel{Fe}{→}$Cu).

分析 紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeS等)煅燒發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到Ni2O3、Fe2O3,經(jīng)過對鐵元素除雜得到鎳,再通入CO氣體,形成Ni(CO)4,加熱得到鎳,加入鋁,高溫熔融時(shí)通入惰性氣體保護(hù)Ni、Al,得到合金,將合金“高溫熔融”后冷卻、粉碎,再用濃氫氧化鈉溶液堿浸,鋁與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣使鎳鋁合金產(chǎn)生多孔的結(jié)構(gòu),浸出液中含偏鋁酸根,最后用蒸餾水洗浸出渣,得到產(chǎn)品鎳鋁合金,據(jù)此分析解答.

解答 解:(1)Ni(CO)4中C、O化合價(jià)與CO中的C、O化合價(jià)相同,化合物化合價(jià)代數(shù)和為0,則Ni化合價(jià)為0;
故答案為:0;
(2)在空氣中“煅燒”生成Ni2O3和Fe2O3,發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到Ni2O3、Fe2O3,其中生成Fe2O3的化學(xué)方程式為4FeS+7O2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe2O3+4SO2;
故答案為:4FeS+7O2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe2O3+4SO2
(3)操作“鎳$\stackrel{CO}{→}$Ni(CO)4$\stackrel{加熱}{→}$鎳”的目的是提純鎳;
故答案為:提純鎳;
(4)高溫熔融時(shí)通入惰性氣體保護(hù)Ni、Al,防止其被氧化,得到合金;將合金“高溫熔融”后冷卻、粉碎,再用濃氫氧化鈉溶液堿浸,粉碎處理目的是增大接觸面積,提高“堿浸“的反應(yīng)速率;
故答案為:保護(hù)Ni、Al,防止其被氧化;增大接觸面積,提高“堿浸“的反應(yīng)速率;
(5)將合金冷卻、粉碎,再用濃氫氧化鈉溶液堿浸,鋁與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣使鎳鋁合金產(chǎn)生多孔的結(jié)構(gòu),發(fā)生的反應(yīng)為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,浸出液中含偏鋁酸鈉;
故答案為:Na+、AlO2-或[Al(OH)4]-、OH-;
(6)浸出液B中含偏鋁酸鈉,可通入過量二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀,再加熱灼燒使其分解得到氧化鋁,加入冰晶石,在熔融態(tài)下電解氧化鋁得到鋁,回收流程可表示為:浸出液$\stackrel{足量CO_{2}}{→}$Al(OH)3$\stackrel{灼燒}{→}$Al2O3(熔融)$→_{冰晶石}^{電解}$Al;
故答案為:浸出液$\stackrel{足量CO_{2}}{→}$Al(OH)3$\stackrel{灼燒}{→}$Al2O3(熔融)$→_{冰晶石}^{電解}$Al.

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的制備,重點(diǎn)考查學(xué)生對工藝流程試題了解掌握情況,試題綜合性強(qiáng),貼近高考,側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.200mL Fe2(SO43溶液中含F(xiàn)e3+5.6g,溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度是(  )
A.0.5mol/LB.0.75 mol/LC.1 mol/LD.0.25 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,關(guān)于該有機(jī)物的下列敘述中不正確的是( 。 
①分子式為C12H20O2
②能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
③能發(fā)生的反應(yīng)類型有:加成、取代、氧化、加聚
④它的同分異構(gòu)體中可能有芳香族化合物
⑤1mol該有機(jī)物水解時(shí)只能消耗1molNaOH
⑥1mol該有機(jī)物在一定條件下和H2反應(yīng),共消耗H2為3mol.
A.①②③B.①②⑤C.②④⑥D.②⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.實(shí)驗(yàn)室需要配制100mL 0.1mol•L-1 CuSO4溶液.
(1)本實(shí)驗(yàn)用到的基本實(shí)驗(yàn)儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒、100mL容量瓶外,還必須使用一種玻璃儀器是燒杯.
(2)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)說法正確的是ac.
a.需稱量CuSO4•5H2O晶體2.5g
b.將固體溶解、冷卻后,依照如圖轉(zhuǎn)移至容量瓶
c.需用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2-3次,洗滌液均轉(zhuǎn)入容量瓶
d.定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,繼續(xù)向容量瓶中加水至凹液面與刻度相切即可
(3)若實(shí)驗(yàn)遇到下列情況,分析對所配制溶液的濃度的影響(選填“偏高”、“偏低”、“無影響”)
①容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥無影響,
②在定容時(shí),俯視刻度線偏高.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

20.某品牌果凍標(biāo)簽如圖所示.回答下列問題:
①食品添加劑中,屬于無機(jī)鹽的是KCl(填化學(xué)式).
②屬于著色劑的是誘惑紅和檸檬黃;屬于防腐劑的是山梨酸鉀.
③配料表中白砂糖的成分是蔗糖,請寫出蔗糖在人體內(nèi)水解的化學(xué)方程式C12H22O11+H2O$\stackrel{酶}{→}$C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.資料顯示不同濃度的硫酸與鋅反應(yīng),硫酸可以被還原為SO2,也可能被還原為H2,為了驗(yàn)證這一事實(shí).某同學(xué)擬用如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)中氣體體積均按標(biāo)況處理).

(1)若在燒瓶中放入1.30g鋅粒,與c mol/L H2SO4反應(yīng),為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,在洗氣瓶中加入1mol/LNaOH溶液的體積≥20mL,量氣管的適宜規(guī)格是500mL(選填:200mL,400mL,500mL ).
(2)若1.30g鋅粒完全溶解,氫氧化鈉洗氣瓶增重l.28g,則燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnSO4+SO2↑+2H2O
(3)若燒瓶中投入ag鋅且完全反應(yīng),氫氧化鈉洗氣瓶增重b g.量氣瓶中收集到VmL(標(biāo)況)氣體,則依據(jù)電子得失守恒:a、b、V 三者建立的等式關(guān)系可表示為:$\frac{a}{65}$=$\frac{64}$+$\frac{V}{22400}$.
(4)若在燒瓶中投入d g鋅,加入一定量的c mol/L 濃硫酸V L,充分反應(yīng)后鋅有剩余,測得氫氧化鈉洗氣瓶增重mg,則整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生的氣體中,$\frac{n({H}_{2})}{n(S{O}_{2})}$=$\frac{64CV-2m}{m}$   (用含字母的代數(shù)式表示,不必化簡).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素a、b、c、d,它們的最外層電子數(shù)分別為4、1、x、7,c原子的電子層數(shù)等于x,d-的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同.下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.a與氫元素能形成原子個(gè)數(shù)之比為1:1的化合物
B.b單質(zhì)能與水、無水乙醇反應(yīng)
C.c3+與d-的最外層電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同
D.a與d可形成含有極性共價(jià)鍵的化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.現(xiàn)有A、B、C、D、E五種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中可電離產(chǎn)生下列離子(各種離子不重復(fù)).
陽離子H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+
陰離子OH-、C1-、CO32-、NO3-、SO42-
已知:①A、B兩溶液呈堿性;C、D、E溶液呈酸性.
②A溶液與E溶液反應(yīng)既有氣體又有沉淀產(chǎn)生;A溶液與C溶液反應(yīng)只有氣體產(chǎn)生(沉淀包括微溶物,下同).
③D溶液與另外四種溶液反應(yīng)都能產(chǎn)生沉淀;C只能與D反應(yīng)產(chǎn)生沉淀.試回答下列問題:
(1)分別寫出B、D的化學(xué)式.B、Ba(OH)2DAgNO3
(2)寫出A、E反應(yīng)的離子方程式:2Al3++3CO32-+3H2O═3CO2↑+2Al(OH)3↓;
(3)A溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)閇Na+]>[CO32-]>[OH-]>[HCO3-]>[H+]
(4)已知:NaOH( aq)+HNO3(aq)=NaNO3( aq)+H20(1)△H=-Q kJ•mol-l.寫出B與C稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式OH-(aq)+H+(aq)=H2O(1)△H=-QkJ/mol或$\frac{1}{2}$Ba(OH)2(aq)+HC1(aq)=$\frac{1}{2}$BaC12(aq)+H2O(1)△H=-QkJ/mol
或Ba(OH)2(aq)+2HC1(aq)=BaC12(aq)+2H2O(1)△H=-2QkJ/mol
(5)在100 mL0.1 mol•L-1 E溶液中,逐滴加入40 mL1.6 mol•L-1NaOH溶液,最終得到沉淀物質(zhì)的量為0.016mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

15.25℃時(shí),0.005mol/LH2SO4溶液的PH=2;0.05mol/LBa(OH)2中c(H+)=10-13mol/L.

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同步練習(xí)冊答案