Question

(17分)金属镍具有优良的物理和化学特性，是高技术产业的重要原料。

    （1）羰基法提纯镍涉及的反应为：Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）₄（g）

    ①当温度升高时，减小，则H     0（填“>”或“<”）。

    ②一定温度下，将一定量的粗镍和CO加入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________（填代号）。

    若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数      （填“增大”、“不变”或“减小”），反应进行3s后测得Ni(CO)₄的物质的量为0．6mol，则0—3s内的平均反应速率v(CO)=____mol。

    ③要提高上述反应中CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为____________________（写出一条措施即可）。

    （2）以NiS04溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是____________（填代号）。(已知氧化性：)

    a．电解过程中，化学能转化为电能

    b．粗镍作阳极，发生还原反应

    c．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属

    d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比

（3）工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，镍元素以Ni^2＋形态进入电解液中，如图所示。硫化镍与电源的____________（填“正极”或“负极”）相接。写出阳极的电极反应式________________。

Answer

（1）①＜；②bd；不变；0.8mol﹒L—1﹒S—1。③增大CO的浓度或增大压强。（2）cd；

（3） 正极；NiS—2e－Ni2＋+S。

【解析】

试题分析：（1）①对于反应：Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g），当温度升高时，减小，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，则该反应的逆向吸热，正向为放热反应，H＜0；②一定温度下，将一定量的粗镍和CO加入一恒压密闭容器中，a.随着反应的进行，容器内气体的质量增大，物质的量减小，等压条件下容器体积减小，密度逐渐增大，达平衡时密度不变，与图像不符，错误；b.随着反应的减小，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，达平衡时正反应速率不变，与图像符合，正确；c.H不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，错误；d.CO的转化率随反应的进行不断增大，达平衡时CO的转化率不变，与图像相符，正确，选bd；若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，影响平衡常数的外界因素为温度，温度不变，平衡常数不变；根据公式v=△n/V△t将题给数据代入计算得v(Ni(CO)4)=0.2mol﹒L—1﹒S—1，则0—3s内的平均反应速率v(CO)=0.8mol﹒L—1﹒S—1。③要提高上述反应中CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为增大CO的浓度或增大压强。（2）迁移教材知识铜的电解精炼作答。以NiSO4溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼， a．电解过程中，电能转化为化学能，错误；b．粗镍作阳极，发生氧化反应，错误；c．精炼过程中比镍活泼的金属Fe、Zn以离子形式进入电解质溶液，活泼性比镍弱的金属Cu、Pt、Au进入阳极泥，正确；d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比，正确，选cd；（3） 根据题意知，电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，硫元素的化合价由—2价升高为0价，发生氧化反应，作电解池的阳极，与电源的正极相接。阳极的电极反应式为NiS—2e－Ni2＋+S。

考点：考查化学反应速率、化学平衡的影响因素及计算，电解原理的应用及电极反应式的书写。