Question

蘭尼鎳（Rancy-Ni）是一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的細(xì)小晶粒組成的鎳鋁合金，廣泛用作烯烴、氫化反應(yīng)的催化劑。其高催化活性源于鎳本身的催化性質(zhì)和其多孔結(jié)構(gòu)對氫氣的強(qiáng)吸附性。以鎳、鋁為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如下：

（1）“熔融”時通入氬氣的目的是_____________________________________。

（2）“浸出”是整個流程的核心步驟，該步驟的目的是_____________________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。浸出反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度需達(dá)5mol·L^-1以上，若用NaOH稀溶液浸出時，則會產(chǎn)生Al(OH)₃沉淀阻止浸出反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，產(chǎn)生Al(OH)₃的化學(xué)方程式為___________________________。

（3）濾液的主要成分與過量CO₂反應(yīng)的離子方程式為__________________。

（4）使用新制的蘭尼鎳進(jìn)行氫化反應(yīng)有時不需要加入氫氣即可完成反應(yīng)得到氫化產(chǎn)物，原因是________________________。

Answer 1

【知識點(diǎn)】物質(zhì)的分離和提純，物質(zhì)的基本性質(zhì)    C2   C5

【答案解析】（1）防止Ni、Al被空氣氧化（1分）

（2）除去合金中大部分的鋁，形成多孔結(jié)構(gòu)便于吸附氫氣（1分）；

2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑(2分)；2Al＋6H₂O=2Al(OH)₃＋3H₂↑(2分)

(3)AlO₂^－＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋HCO₃^－(2分)

(4)新制蘭尼鎳的多孔結(jié)構(gòu)中吸附大量浸出時產(chǎn)生的氫氣（1分）

    解析：（1）鋁和鎳在加熱進(jìn)行熔融時防止和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，必須通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。

（2）在“浸出”時加入的氫氧化鈉與原料中的鋁發(fā)生反應(yīng)而除去鋁，發(fā)生的反應(yīng)為2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑；當(dāng)堿液濃度比較小時，鋁即可以和水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁而阻止浸出反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

（3）濾液中含有NaAlO₂，故與過量CO₂反應(yīng)時生成Al(OH)₃↓和NaHCO₃。

（4）題目中提示鎳的多孔結(jié)構(gòu)對氫氣具有強(qiáng)吸附性，在制取過程中產(chǎn)生的氫氣被鎳吸附，故在氫化時不需要加入氫氣即可完成。

【思路點(diǎn)撥】本題考查了金屬鋁的性質(zhì)，以信息的形式得到金屬鎳的強(qiáng)吸附性能，難度不大。