Question

（14分）鎳是一種十分重要的有色金屬,但粗鎳中一般含有Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應(yīng)的不溶性雜質(zhì)而影響使用�，F(xiàn)對(duì)粗鎳進(jìn)行提純，具體的反應(yīng)流程如下：

已知：

①2Ni2O3 (黑色) 4NiO(暗綠色) + O2↑

②

物質(zhì)	CuS	Cu(OH)2	Ni(OH)2	NiS
Ksp	8.8×10－36	2.2×10－20	5.48×10-16	3.2×10-19

 

 

 

根據(jù)信息回答：

（1）28Ni在周期表中的第 周期；鎳與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為 。實(shí)驗(yàn)表明鎳的浸出率與溫度有關(guān)，隨著溫度升高鎳的浸出率增大，但當(dāng)溫度高于70℃ 時(shí)，鎳的浸出率又降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因?yàn)? ；

（2）在溶液A的凈化除雜中，首先將溶液A煮沸，調(diào)節(jié)PH=5.5，加熱煮沸5min,靜置一段時(shí)間后，過濾出Fe(OH)3。為了得到純凈的溶液B還需要加入以下物質(zhì) 進(jìn)行除雜（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A、NaOH B、Na2S C、H2S D、NH3﹒H2O

（3）已知以下三種物質(zhì)的溶解度關(guān)系：NiC2O4>NiC2O4·H2O> NiC2O4·2H2O。則操作I、II名稱是 、 ； D生成E的化學(xué)方程式為 。

（4）1molE經(jīng)上述流程得到純鎳，理論上參加反應(yīng)的氫氣為 mol。

（5）測(cè)定樣品中的鎳含量的基本思路是將Ni2+轉(zhuǎn)化為沉淀，通過測(cè)量沉淀的質(zhì)量進(jìn)一步推算Ni含量。已知Ni2+能與CO32-，C2O42-、S2-等離子形成沉淀，但測(cè)定時(shí)常選用丁二酮肟（C4H8N2O2）作沉淀劑，生成分子式為C8H14N4O4Ni的鮮紅色沉淀。從實(shí)驗(yàn)誤差角度分析主要原因?yàn)椋? 。

 

Answer 1

（除標(biāo)注的空外，每空2分）

（1）四（1分）；3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O, 溫度升高時(shí)，Ni2+ 的水解程度變大。

（2）C

（3）洗滌、干燥（各1分） 4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O

（4） 2

（5）生成沉淀質(zhì)量大，稱量誤差小，分析結(jié)果準(zhǔn)確度高。

【解析】

試題分析：（1）28Ni核外有4層電子，是第四周期元素；根據(jù)流程圖可知鎳與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鎳和NO、水，離子方程式為3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O；Ni(OH)2是由Ni2+ 水解而得到的，所以溫度過高時(shí)Ni2+ 的水解程度變大，浸出渣中Ni(OH)2含量增大；

（2）AB選項(xiàng)中含有Na+，則溶液B中有Na+雜質(zhì)，不純凈，錯(cuò)誤；若選用D，則Cu(OH)2 Ni(OH)2的溶度積相差不大，而且引入NH4+，不易的純凈的硝酸鎳溶液，錯(cuò)誤；C、CuS與NiS的溶度積相差很大，Cu2+沉淀完全而且不會(huì)引入新的雜質(zhì)，正確，答案選C；

（3）利用3種物質(zhì)的溶解度的差異，濁液C中主要得NiC2O4·2H2O，所以沉淀過濾之后應(yīng)洗滌、干燥沉淀；固體E為黑色，所以應(yīng)是Ni2O3；則D生成E的化學(xué)方程式為4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O；

（4）1mol Ni2O3經(jīng)上述流程轉(zhuǎn)化為2molNiO，2molNiO與氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)鎳，需要?dú)錃獾奈镔|(zhì)的量是2mol；

（5）因?yàn)镹i2+與丁二酮肟（C4H8N2O2）生成的C8H14N4O4Ni鮮紅色沉淀的沉淀質(zhì)量大，稱量誤差小，分析結(jié)果準(zhǔn)確度高。

考點(diǎn)：考查對(duì)工業(yè)流程的分析，鎳及其化合物的性質(zhì)，化學(xué)方程式、離子方程式的書寫，沉淀劑的選擇，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算