Question

【题目】金属镍与铁，钴相似，在常温下对水和空气都较稳定，能抗碱性腐蚀。常温下，镍即可与一氧化碳反应，形成剧毒的四羰基镍(Ni(CO)4)，加热后它又会分解成金属镍和—氧化碳。工业上用含废镍废料(含有铝、铁和有机物)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示：

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

（1）若将NaOH固体进行高温熔融，可选择的坩埚为_________。

a.铁坩埚 b．氧化铝坩埚 c．石英坩埚 d．镍坩埚

（2）操作Ⅱ的名称为__________；实验室中在进行操作III时，仪器除酒精灯、坩埚、三脚架外还缺______________。

（3）加入NaC1O溶液时发生反应的离子反应方程式______________________________。

（4）固体④经操作III得到NiO。合金中铝和镍的物质的量之比为2：3，则前后两份金属铝用量的最佳配比为________________。

（5）25℃时，若测得溶液⑤pH=9，该溶液中c(Ni2+)／c(A13+)=__________。

（6）将金属X与金属镍进行高温融合时，可否用CO做保护气，请说明原因_________________________________。

Answer 1

【答案】 ad 蒸馏 坩埚钳、泥三角 ClO－＋Fe2＋＋2H＋= Cl－＋2Fe3＋＋2H2O 1:1 1.8×1013 不能，因为冷却时，CO能与Ni反应生成四羰基镍

【解析】(1)a.铁坩埚与氢氧化钠不反应，可以用于熔融NaOH固体，正确；b．氧化铝能够与氢氧化钠在高温下反应，不能用于熔融NaOH固体，错误；c．石英的主要成分为二氧化硅，在高温下能够与氢氧化钠反应，不能用于熔融NaOH固体，错误；d．金属镍与铁，钴相似，在常温下对水和空气都较稳定，能抗碱性腐蚀，在高温下与氢氧化钠不反应，可以用于熔融NaOH固体，正确；故选ad；

(2)根据流程图，含废镍废料(含有铝、铁和有机物)用乙醇浸泡后得到的溶液①为乙醇和有机物的溶液，通过蒸馏可以分离乙醇和其他有机物；根据题目提示，实验室中在进行操作III时，用到酒精灯、坩埚、三脚架等仪器，应该是在坩埚中灼烧固体的操作，因此缺少的仪器有坩埚钳、泥三角，故答案为：蒸馏；坩埚钳、泥三角；

(3)固体①中含有镍、铝、铁，用硫酸溶解后生成Ni2+、Fe2+、Al3+，其中Fe2+能够被NaC1O溶液氧化生成Fe3＋，反应的离子反应方程式为ClO－＋Fe2＋＋2H＋= Cl－＋2Fe3＋＋2H2O，故答案为：ClO－＋Fe2＋＋2H＋= Cl－＋2Fe3＋＋2H2O；

(4)固体④经操作III得到NiO。NiO与金属铝发生反应3NiO+ 2Al3Ni+ Al2O3，反应生成3mol Ni，需要2mol Al，高温融合得到的合金中铝和镍的物质的量之比为2：3，若Ni的物质的量为3mol，则反应中消耗的铝为2mol，合金中含有的铝为2mol，前后两份金属铝用量的最佳配比为2mol：2mol=1:1，故答案为：1:1；

(5)25℃时，若测得溶液⑤pH=9，c(OH-)=10-5 mol/L，该溶液中====1.8×1013，故答案为：1.8×1013。

(6)常温下，镍可与一氧化碳反应，形成剧毒的四羰基镍(Ni(CO)4)，因此将金属铝与金属镍进行高温融合时，不能用CO做保护气，故答案为：不能，因为冷却时，CO能与Ni反应生成四羰基镍。