Question

镍（Ni）及其化合物在工业生产中具有重要地位。如图是工业精制镍的基本流程示意图：

请按要求回答下列问题：

（1）写出流程图中组成气体X的元素中电负性较大的是__（填元素符号）。气体X的中心原子的杂化轨道类型为___，该分子的立体构型（即空间结构）为__。

（2）Ni^2＋核外电子排布式为__。

（3）向晶体Ni中掺入一定量的Al原子，会改变晶体Ni的（写一种物理性质）_。某种用于铸造飞机发动机叶片镍铝合金的晶胞结构如图所示，该合金的化学式为_。

（4）已知：常温下溶度积常数：K_sp(NiS)=1.07×10^-21；K_sp(CuS)=1.27×10^-36

工业生产中常用加NiS的方法除去溶液中的Cu²⁺，若过滤后溶液中c(Ni²⁺)为0.107mol·L^-1，则滤液中残留的c(Cu²⁺)为_。写出流程图中③NiS在阳极参与放电的电极反应式为__。

Answer

O sp2杂化 V形 [Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8) 延展性（或硬度、密度、熔点、沸点等） Ni3Al（或AlNi3） 1.27×10-16mol·L-1 NiS−2e-=Ni2++S

【解析】

硫化镍矿经熔炼得到低镍矿，通入氧气，产生的气体为SO2，高镍矿经研磨浮选得到NiS，NiS在第三步电解时在阳极失电子，得到S单质。

（1）根据流程图，可知X是SO2，电负性较大的是O，中心原子的杂化轨道类型为sp2杂化，该分子的立体构型（即空间结构）为V形，故本题答案为：O；sp2杂化；V形；

（2）Ni是28号元素，根据电子排布规律，Ni2＋核外电子排布式为[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)；

（3）向晶体Ni中掺入一定量的Al原子，改变了晶体结构，改变了晶体的延展性（或硬度、密度、熔点、沸点等）等。根据镍铝晶胞结构，Al的个数为 ，Ni的个数为，该合金的化学式为Ni3Al，故本题答案为：延展性（或硬度、密度、熔点、沸点等）；Ni3Al；

（4）过滤后溶液中c(Ni2+)为0.107mol·L-1，则c(S2-)= Ksp(NiS)/ c(Ni2+)=1.07×10-21/0.107=10-20mol·L-1，c(Cu2+)= Ksp(CuS)/c(S2-)=1.27×10-36/10-20mol·L-1=1.27×10-16mol·L-1，图③中NiS在阳极失电子，发生的电极反应为NiS−2e-=Ni2++S，故本题答案为：1.27×10-16mol·L-1；NiS−2e-=Ni2++S。