Question

利用镍渣(含、、、等杂质)制备草酸镍晶体的工艺流程如下：

(1)加入发生反应的离子方程式为_______。

(2)加入除去的离子是_______。

(3)下图为在空气中受热的固体残留率曲线和热流曲线(用于表示化学反应导致的热量变化)，曲线中375℃以上所得固体为镍的氧化物。的常见化合价为、。()

①C点对应物质的化学式为_______。

②A→B的过程_______(填“吸收”或“放出”)热量。

③取一定质量的镍的氧化物，用500mL 6mol/L的盐酸恰好完全溶解，生成黄绿色气体(已折算成标准状况)，溶液中的全部是价。计算该氧化物中和O的物质的量之比(写出计算过程)_____________。

Answer

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 钙离子 Ni2O3 放出 根据反应2Ni3++2Cl-=2Ni2++Cl2可知，原氧化物中含有Ni2O30.2mol，根据氯元素守恒，反应后溶液中氯离子的物质的量为，则NiCl2的物质的量为1.3mol，原氧化物中NiO的物质的量为（1.3-0.4）mol=0.9mol，则该氧化物中和O的物质的量之比1.3：（0.9+0.23）=13:15。

【解析】

镍渣中含、、、等杂质，加入硫酸，反应生成硫酸钙、硫酸铁和硫酸亚铁，但不与酸反应，过滤除去；向滤液中加入过氧化氢和碳酸钠，将亚铁离子氧化成铁离子，并除去含铁滤渣；再加入除去钙离子，最后加入草酸生成草酸镍晶体。

(1)加入将亚铁离子氧化成铁离子，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

(2)综上分析，加入除去的离子是钙离子。

(3)①C点对应的固体残留率为45.4%，设初始的物质的量为1mol，则质量为183g，则C点固体样品的剩余质量为83g，已知375℃以上所得固体为镍的氧化物，的常见化合价为、，则镍的氧化物为NiO、Ni2O3，当镍原子的物质的量为1mol时对应的氧化物的质量分别为75、83，故C点对应物质的化学式为Ni2O3。

②根据图示可知A→B过程的热流增加，故该过程为放出热量。

③取一定质量的镍的氧化物，用的盐酸恰好完全溶解，生成黄绿色气体可知，生成氯气分子0.2mol，溶液中的全部是价，发生氧化还原反应2Ni3++2Cl-=2Ni2++Cl2，则原氧化物中含有Ni2O30.2mol，根据氯元素守恒，反应后溶液中氯离子的物质的量为，则NiCl2的物质的量为1.3mol，原氧化物中NiO的物质的量为（1.3-0.4）mol=0.9mol，则该氧化物中和O的物质的量之比1.3：（0.9+0.23）=13:15。