Question

元素镍（Ni）、锰（Mn）及其化合物常用作工业生产的催化剂。已知Ni（OH）₂（蓝绿色）、Mn（OH）₂（紫色）均难溶于水，K_sp[Ni（OH）₂]=6×10⁻¹⁸，K_sp[Mn（OH）₂]=2×10⁻¹³，回答下列问题：

（1）某溶液中含有浓度较大的Ni²⁺和Mn²⁺，向其中滴加NaOH溶液，当Ni²⁺恰好沉淀完全（恰好完全沉淀时Ni²⁺浓度等于1.0×10⁻⁵mol·L⁻¹）时，溶液中的c（H⁺）=_______mol/L，此时溶液中c（Mn²⁺）=_______mol/L（提示：）。

（2）血红蛋白（Hb）与O₂和CO存在如下平衡：Hb（aq）+O₂（g）HbO₂（aq）K₁，Hb（aq）+CO（g）HbCO（aq）K₂，正常体温下血红蛋白与两种气体的结合度（α）（注：α ＝），随两气体平衡分压的变化关系如下图所示：

①若平衡常数K₁远小于K₂，则上图中曲线1代表的气体是_______；利用图中所给数据计算曲线2所代表平衡的平衡常数_______（用气体的平衡分压代替气体的平衡浓度）

②CO和Ni能发生反应生成四羰基镍：Ni＋4CONi（CO）₄（四羰基镍），已知四羰基镍在温度高的条件下易分解，则该反应的正反应是_______（填“放热反应”或“吸热反应”），四羰基镍进入人体血液后更容易释放出金属镍，从而使人镍中毒，分析其中的原因_______。

（3）已知Ni（OH）₃难溶于水，它可由Ni（OH）₂与NaClO溶液反应得到，试写出该反应的离子方程式_______。

Answer

1.3×10-8 0.34或0.33都可得分 CO 2.00kPa－1 放热反应 Ni（CO）4进入血液后，CO会与血红蛋白结合，使平衡Ni＋4CONi（CO）4逆向移动，从而使人体内金属镍增多 2Ni（OH）2+ClO-+H2O=2Ni（OH）3+Cl-

【解析】

（1）根据Ksp的表达式进行相关计算；（1）根据平衡移动原理分析并计算平衡常数；(3)根据电子守恒及电荷守恒书写并配平离子方程式。

（1）Ni2+恰好完全完全沉淀时c(Ni2+)=1×10-5，根据Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=6×10-18，解得c(OH-)=7.7×10-7，则c(H+)=(mol/L)；Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)×c2(OH-)=c(Mn2+)×(7.7×10-7)2=2×10-13，解得c(Mn2+)=0.34(mol/L)[注：由Ni(OH)2的Ksp表达式求得c2(OH-)，将该值整体代入Mn(OH)2的Ksp表达式中可求得c(Mn2+)=0.33(mol/L)也可得分]，故答案为：1.3×10-8；0.34或0.33；

（2）①因为血红蛋白与CO反应的平衡常数大，说明CO更容易与血红蛋白结合，因此在同一条件下CO与血红蛋白的结合度(其实就是血红蛋白的转化率)大于O2与血红蛋白的结合度，故曲线1代表的气体是CO。设Hb(aq)的初始浓度为c，当氧气的平衡分压p(O2)＝2.00kPa时，c(HbO2)平衡＝0.80c；c(Hb)平衡＝0.20c；故Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)在正常体温下的平衡常数K＝，故答案为：CO ；2.00kPa－1；

②高温下Ni(CO)4易分解，说明升温会使反应Ni＋4CONi(CO)4逆向移动，故逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应；由于血红蛋白与CO结合能力非常强，故Ni(CO)4进入血液后，血红蛋白结合CO，使Ni＋4CONi(CO)4逆向移动，金属镍在血液中沉积，故答案为：放热反应；Ni(CO)4进入血液后，CO会与血红蛋白结合，使平衡Ni＋4CONi(CO)4逆向移动，从而使人体内金属镍增多；

（3）NaClO具有强氧化性，将+2价Ni氧化为+3价，根据得失电子守恒和电荷守恒，离子方程式为：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-，故答案为：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-。