【题目】镍粉常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产，也常用作催化剂。

I．（镍粉制备）：工业用电解镍新液(主要含NiSO4、NiCl2)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3yNi(OH)2zH2O，并利用其制备镍粉的流程如下：

(1)反应器中一个重要反应为：3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO32Ni(OH)2↓+3Na2SO4+2X，X的化学式为____。

(2)操作1名称是_____ , 洗涤操作1所得固体时，需用纯水洗涤，检验其洗净的方法(写出步骤、现象)___________________ 。

(3)操作2含过滤、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作，其中95%酒精浸泡的目的 ______。

(4)物料在反应器中反应时需控制反应条件。分析下图，反应器中最适合的温度及pH分别为 ________________________ 。

(5)生产中，pH逐渐增加，生成Ni(OH)2量也相对增加，则生成的碱式碳酸镍晶体中，镍的含量将__________填“升高”、“降低”或“不变”)。

Ⅱ．（测定碱式碳酸镍晶体的组成）

为测定碱式碳酸镍晶体(xNiCO3yNi(OH)2zH2O组成，某小组设计了如下实验方案及装置：

（资料卡片）

(1)碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O

(2)400℃左右，NiO会氧化生成Ni2O3．

（实验步骤）：

①连接装置，_______ ；②准确称取3.77g xNiCO3yNi(OH)2zH2O放在B装置中，连接仪器；③打开弹簧夹a，缓缓鼓入一段时间空气，称量装置C、D的质量；④关闭弹簧夹a，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出；⑤___________；⑥准确称量装置C、D的质量；⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)

装置C/g

装置D/g

装置E/g

加热前

200.00

180.00

180.00

加热后

201.08

180.44

180.00

（实验分析及数据处理）：

(1)完善实验步骤中的填空：① 连接装置，_______ ；⑤___________。

(2)装置A的作用： 实验开始前、实验完毕时分别是__________________________

(3)计算xNiCO3yNi(OH)2zH2O中x：y：z的值是______________。(写出计算过程)

参考答案：

【答案】 CO2 过滤 向最后一次洗涤所得溶液中加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液，观察到：没有沉淀生成。 使固体表面的水分分散到酒精中，便于固体快速晾干； 55 8.3 升高 检查装置气密性 缓缓通空气一段时间 排尽装置中原有的CO2和水蒸气 将装置B中的CO2和水蒸气完全排出 x：y：z=1:2:4

【解析】I、（1）根据质量守恒定律反应，前后原子的总类和数目不变，

3NiSO4+ 3Na2CO3+ 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+ 2X，

反应前：Ni：3 反应后：Ni：3

S：3 S：3

O：23 O：19

H：4 H：4

C：3 C：1

所以X为：CO2

(2) 操作1将固体和液体分开，所以操作1为过滤；洗涤的目的是将碱式碳酸镍晶体表面的硫酸钠溶液等除去，检验其洗涤的是否干净，即检查是否有硫酸根离子，可向最后一次洗涤所得溶液中加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH)2溶液，观察到不生成沉淀，说明已经洗干净；(3)用95％酒精浸泡的目的是使固体表面的水分分散到酒精中，便于固体快速晾干；(4) 反应器中杂质的含量越低越好，所以最适合的温度为55，最适合的pH为8.3；(5) 在NiCO3中镍的含量小于Ni(OH)2中镍的含量，生产中，pH逐渐增加，生成Ni(OH)2含量也相对增加，NiCO3的含量相对减小，则生成的碱式碳酸镍晶体中，镍的含量将升高；Ⅱ． 【实验分析及数据处理】：(1) 做有关气体的制取和性质实验前，应先检查装置的气密性；加热后，为了将碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成的CO2及H2O完全被装置C、D吸收，缓缓通一段时间除去水分和二氧化碳的空气；(2)装置A的作用是实验开始前左侧通空气的目的是排尽装置中原有的CO2和水蒸气；实验完毕时左侧通空气的目的是将装置B中的CO2和水蒸气完全排出 ； (3) 装置C增加的质量（1.08g）为生成水的质量，装置D增加的质量（0.44g）为生成二氧化碳的质量；所以NiO的质量为3.77g-1.08g-0.44g=2.25g

xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O （x+y）NiO + xCO2↑ + （y+z）H2O

75（x+y） 44x 18（y+z）

/span> 2.25g 0.44g 1.08g

75（x+y）/ 2.25g= 44x/ 0.44g=18（y+z）/1.08g

解得：x：y：z=1:2:4。

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