Question

【題目】骨架型鎳催化劑因其具有多孔結(jié)構(gòu)對氫氣有極強吸附性，故常用作加氫反應(yīng)的催化劑。一種鎳銅硫化礦(主要成分為Ni2S和Cu2S)為原料制備骨架型鎳的工藝流程如下：

⑴鎳銅硫化礦酸浸所得的浸出渣Ⅰ的主要成分是Cu2S，氣體Ⅱ中主要含有兩種成分，則該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

⑵寫出步驟①的化學(xué)方程式 。合金Ⅴ在堿浸前要粉碎，粉碎的目的是 ；

⑶堿浸時選擇濃NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式是： ；

⑷堿浸后殘鋁量對骨架型鎳的催化活性有重大影響。分析如圖，殘鋁量在 范圍內(nèi)催化劑活性最高，屬于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；

⑸使用新制骨架型鎳進行烯烴加氫反應(yīng)，有時不加入氫氣也可以完成反應(yīng)，原因是 。

Answer 1

【答案】

(1)Ni2S+4HCl=2NiCl2+H2S↑+H2↑

(2)Ni(CO)4Ni+4CO↑；使合金在堿浸時充分反反應(yīng)，并加快反應(yīng)速率

(3)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑

(4)4%~6%

(5)骨架型鎳的多孔結(jié)構(gòu)吸收了堿浸時產(chǎn)生的氫氣

【解析】

試題分析：⑴鎳銅硫化礦(主要成分為Ni2S和Cu2S)酸浸所得的浸出渣Ⅰ的主要成分是Cu2S，Ni2S與鹽酸反應(yīng)生成NiCl2和氣體Ⅱ，氣體Ⅱ中主要含有兩種成分，根據(jù)化合價的變化，Ni鹽酸的化合價由+1價變成+2價升高，則只能是H鹽酸的化合價降低到0價，生成氫氣，另外一種應(yīng)該是硫化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ni2S+4HCl=2NiCl2+H2S↑+H2↑，故答案為：Ni2S+4HCl=2NiCl2+H2S↑+H2↑；

⑵根據(jù)流程圖，合金Ⅴ是鎳和鋁的合金，因此步驟①是Ni(CO)4分解生成鎳和一氧化碳，化學(xué)方程式為Ni(CO)4Ni+4CO↑，合金Ⅴ在堿浸前要粉碎，粉碎的目的是使合金在堿浸時充分反反應(yīng)，并加快反應(yīng)速率，故答案為：Ni(CO)4Ni+4CO↑；使合金在堿浸時充分反反應(yīng)，并加快反應(yīng)速率；

⑶堿浸時濃NaOH溶液將鋁溶解，反應(yīng)的離子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

⑷根據(jù)圖像，殘鋁量在4%~6%時催化劑活性最高，故答案為：4%~6%；

⑸骨架型鎳的多孔結(jié)構(gòu)吸收了堿浸時產(chǎn)生的氫氣，在進行烯烴加氫反應(yīng)，可以不加入氫氣也可以完成反應(yīng)，故答案為：骨架型鎳的多孔結(jié)構(gòu)吸收了堿浸時產(chǎn)生的氫氣。