Question

（2012•南通模拟）三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料．工业上利用含镍废料（镍铁钙镁合金为主）制取草酸镍，

Answer 1

解题思路：（1）过滤时用玻璃棒进行引流；

（2）过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，依据电荷守恒和原子守恒，加入Na₂CO₃溶液调pH至4.0〜4.5，促进铁离子水解形成氢氧化铁沉淀；氟化钙、氟化镁难溶于水；

（3）草酸镍（NiC₂O₄•2H₂O）在热空气中干燥脱水后生成NiC₂O₄，NiC₂O₄再发生氧化还原反应（Ni由+2价升高到+3价，则C由+3价降低到+2价，题中要求生成混合气体，则另一气体为CO₂）生成Ni₂O₃、CO、CO₂，再利用化合价升降相等配平；

（4）Cl由+1价降低到-1价，Ni由+2价升高到+3价，利用化合价升降相等可配平ClO^-、Ni（OH）₂、Cl^-、Ni₂O₃的系数，再利用H原子守恒配平水的系数，最后可利用O原子检查配平是否正确；依据化学方程式和元素守恒计算得到；

（5）依据（4）的计算结果和原子守恒分析写出化学式．

（1）过滤时用玻璃棒进行引流，故答案为：引流；

（2）加双氧水的目的是把Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，加入碳酸钠溶液的作用是中和过多的H⁺，调节pH，促进铁离子水解沉淀完全，再加入NH₄F的目的是除去钙离子、镁离子，使最后加草酸时生成草酸镍沉淀；

故答案为：调节pH，促进铁离子水解沉淀完全；除去Ca²⁺、Mg²⁺；

（3）草酸镍（NiC₂O₄•2H₂O）在热空气中干燥脱水后生成NiC₂O₄，NiC₂O₄再发生氧化还原反应（Ni由+2价升高到+3价，则C由+3价降低到+2价，题中要求生成混合气体，则另一气体为CO₂）生成Ni₂O₃、CO、CO₂，再利用化合价升降相等，Ni：升高2×（3-2），C：升高1×（4-3），C：降低：3×（3-2），配平方程式为：2NiC₂O₄

高温

.

Ni₂O₃+3CO↑+CO₂↑；

故答案为：2NiC₂O₄

高温

.

Ni₂O₃+3CO↑+CO₂↑；

（4）Cl由+1价降低到-1价，Ni由+2价升高到+3价，利用化合价升降相等可配平ClO^-、Ni（OH）₂、Cl^-、Ni₂O₃的系数，再利用H原子守恒配平水的系数，最后可利用O原子检查配平是否正确，得到离子方程式为：ClO^-+2Ni（OH）₂═Cl^-+Ni₂O₃+2H₂O；

ClO^-+2Ni（OH）₂═Cl^-+Ni₂O₃+2H₂O

1 2

n（ClO^-） a mol

则n（ClO^-）=0.5 a mol

Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O

0.8n（Cl₂） 0.5 a mol

则n（Cl₂）=0.625 a mol

进行电解时：2Cl^--2e^-═Cl₂↑

2 1

n（e^-） 0.625 a mol

则n（e^-）=1.25a mol；

故答案：ClO^-+2Ni（OH）₂═Cl^-+Ni₂O₃+2H₂O；1.25a mol；

（5）0.2 mol水的质量为3.6g，则m（Ni₂O₃）=20.2 g-3.6g=16.6g，n（Ni₂O₃）=0.1mol，即：n（Ni₂O₃）：n（H₂O）=0.1mol：0.2 mol=1：2，再利用原子守恒写成结晶水合物的形式，“1mol该物质中含有0.5 mol结晶水”，即NiOOH•[1/2]H₂O或整合成：2NiOOH•H₂O．

故答案为：NiOOH•[1/2]H₂O 或2NiOOH•H₂O．

点评：

本题考点： 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；制备实验方案的设计．

考点点评： 本题考查了流程分析推断，实验操作步骤的分析判断，化学方程式计算和电解原理分析应用，题目综合性较大，难度较大．