Question

【題目】金屬鎳與鐵，鈷相似，在常溫下對水和空氣都較穩定，能抗堿性腐蝕。常溫下，鎳即可與一氧化碳反應，形成劇毒的四羰基鎳(Ni(CO)4)，加熱后它又會分解成金屬鎳和—氧化碳。工業上用含廢鎳廢料(含有鋁、鐵和有機物)為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如圖所示：

已知：25℃時Ni(OH)2的Ksp=5．4×10-16；Al(OH)3的Ksp=3.0×10-34．

（1）若將NaOH固體進行高溫熔融，可選擇的坩堝為_________。

a.鐵坩堝 b．氧化鋁坩堝 c．石英坩堝 d．鎳坩堝

（2）操作Ⅱ的名稱為__________；實驗室中在進行操作III時，儀器除酒精燈、坩堝、三腳架外還缺______________。

（3）加入NaC1O溶液時發生反應的離子反應方程式______________________________。

（4）固體④經操作III得到NiO。合金中鋁和鎳的物質的量之比為2：3，則前后兩份金屬鋁用量的最佳配比為________________。

（5）25℃時，若測得溶液⑤pH=9，該溶液中c(Ni2+)／c(A13+)=__________。

（6）將金屬X與金屬鎳進行高溫融合時，可否用CO做保護氣，請說明原因_________________________________。

Answer 1

【答案】 ad 蒸餾 坩堝鉗、泥三角 ClO－＋Fe2＋＋2H＋= Cl－＋2Fe3＋＋2H2O 1:1 1.8×1013 不能，因為冷卻時，CO能與Ni反應生成四羰基鎳

【解析】(1)a.鐵坩堝與氫氧化鈉不反應，可以用于熔融NaOH固體，正確；b．氧化鋁能夠與氫氧化鈉在高溫下反應，不能用于熔融NaOH固體，錯誤；c．石英的主要成分為二氧化硅，在高溫下能夠與氫氧化鈉反應，不能用于熔融NaOH固體，錯誤；d．金屬鎳與鐵，鈷相似，在常溫下對水和空氣都較穩定，能抗堿性腐蝕，在高溫下與氫氧化鈉不反應，可以用于熔融NaOH固體，正確；故選ad；

(2)根據流程圖，含廢鎳廢料(含有鋁、鐵和有機物)用乙醇浸泡后得到的溶液①為乙醇和有機物的溶液，通過蒸餾可以分離乙醇和其他有機物；根據題目提示，實驗室中在進行操作III時，用到酒精燈、坩堝、三腳架等儀器，應該是在坩堝中灼燒固體的操作，因此缺少的儀器有坩堝鉗、泥三角，故答案為：蒸餾；坩堝鉗、泥三角；

(3)固體①中含有鎳、鋁、鐵，用硫酸溶解后生成Ni2+、Fe2+、Al3+，其中Fe2+能夠被NaC1O溶液氧化生成Fe3＋，反應的離子反應方程式為ClO－＋Fe2＋＋2H＋= Cl－＋2Fe3＋＋2H2O，故答案為：ClO－＋Fe2＋＋2H＋= Cl－＋2Fe3＋＋2H2O；

(4)固體④經操作III得到NiO。NiO與金屬鋁發生反應3NiO+ 2Al3Ni+ Al2O3，反應生成3mol Ni，需要2mol Al，高溫融合得到的合金中鋁和鎳的物質的量之比為2：3，若Ni的物質的量為3mol，則反應中消耗的鋁為2mol，合金中含有的鋁為2mol，前后兩份金屬鋁用量的最佳配比為2mol：2mol=1:1，故答案為：1:1；

(5)25℃時，若測得溶液⑤pH=9，c(OH-)=10-5 mol/L，該溶液中====1.8×1013，故答案為：1.8×1013。

(6)常溫下，鎳可與一氧化碳反應，形成劇毒的四羰基鎳(Ni(CO)4)，因此將金屬鋁與金屬鎳進行高溫融合時，不能用CO做保護氣，故答案為：不能，因為冷卻時，CO能與Ni反應生成四羰基鎳。