Question

（14分）镍是一种十分重要的有色金属,但粗镍中一般含有Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质而影响使用。现对粗镍进行提纯，具体的反应流程如下：

已知：

①2Ni₂O_{3 (黑色)} 4NiO_(暗绿色) + O₂↑

②

物质	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

根据信息回答： 

（1）₂₈Ni在周期表中的第       周期；镍与稀硝酸反应的离子方程式为                                                       。实验表明镍的浸出率与温度有关，随着温度升高镍的浸出率增大，但当温度高于70℃ 时，镍的浸出率又降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因为                                             ；

（2）在溶液A的净化除杂中，首先将溶液A煮沸，调节PH=5.5，加热煮沸5min,静置一段时间后，过滤出Fe(OH)₃。为了得到纯净的溶液B还需要加入以下物质       进行除杂（填正确答案标号）。

A、NaOH       B、Na₂S        C、H₂S         D、NH₃﹒H₂O

（3）已知以下三种物质的溶解度关系：NiC₂O₄>NiC₂O₄·H₂O> NiC₂O₄·2H₂O。则操作I、II名称是          、       ； D生成E的化学方程式为                       。

（4）1molE经上述流程得到纯镍，理论上参加反应的氢气为         mol。

（5）测定样品中的镍含量的基本思路是将Ni²⁺转化为沉淀，通过测量沉淀的质量进一步推算Ni含量。已知Ni²⁺能与CO₃^2-，C₂O₄^2-、S^2-等离子形成沉淀，但测定时常选用丁二酮肟（C₄H₈N₂O₂）作沉淀剂，生成分子式为C₈H₁₄N₄O₄Ni的鲜红色沉淀。从实验误差角度分析主要原因为：                                                   。

Answer

（除标注的空外，每空2分）

（1）四（1分）；3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O, 温度升高时，Ni2+ 的水解程度变大。

（2）C

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

（4） 2

（5）生成沉淀质量大，称量误差小，分析结果准确度高。

【解析】

试题分析：（1）28Ni核外有4层电子，是第四周期元素；根据流程图可知镍与稀硝酸反应生成硝酸镍和NO、水，离子方程式为3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O；Ni(OH)2是由Ni2+ 水解而得到的，所以温度过高时Ni2+ 的水解程度变大，浸出渣中Ni(OH)2含量增大；

（2）AB选项中含有Na+，则溶液B中有Na+杂质，不纯净，错误；若选用D，则Cu(OH)2 Ni(OH)2的溶度积相差不大，而且引入NH4+，不易的纯净的硝酸镍溶液，错误；C、CuS与NiS的溶度积相差很大，Cu2+沉淀完全而且不会引入新的杂质，正确，答案选C；

（3）利用3种物质的溶解度的差异，浊液C中主要得NiC2O4·2H2O，所以沉淀过滤之后应洗涤、干燥沉淀；固体E为黑色，所以应是Ni2O3；则D生成E的化学方程式为4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O；

（4）1mol Ni2O3经上述流程转化为2molNiO，2molNiO与氢气发生氧化还原反应，生成单质镍，需要氢气的物质的量是2mol；

（5）因为Ni2+与丁二酮肟（C4H8N2O2）生成的C8H14N4O4Ni鲜红色沉淀的沉淀质量大，称量误差小，分析结果准确度高。

考点：考查对工业流程的分析，镍及其化合物的性质，化学方程式、离子方程式的书写，沉淀剂的选择，氧化还原反应的计算