Question

【題目】堿式氧化鎳（化學式為：NiOOH）可用作鎳氫電池的正極材料。工業上以某廢液（主要溶質為：硫酸鎳，其化學式為：NiSO4，另外還含有一些其他雜質。）為原料生產NiOOH 的步驟如下：

步驟 I：向廢液中加入 Na2CO3 溶液生成沉淀，過濾，洗滌，得到固體 NiCO3。

步驟 II：向固體 NiCO3 中加入稀硫酸，固體溶解，得到硫酸鎳溶液。

步驟 III：調節硫酸鎳溶液的 pH,可將硫酸鎳轉化為氫氧化鎳沉淀（化學式為：Ni(OH)2）， 過濾并洗滌沉淀。

步驟 IV：將氫氧化鎳沉淀置于空氣中加熱，生成堿式氧化鎳（化學式為：NiOOH）。 請回答以下問題：

（1）NiOOH 中 Ni 的化合價為：_____。

（2）寫出向廢液中加入 Na2CO3 溶液生成 NiCO3 沉淀的化學方程式_____。

（3）步驟 I 和步驟 II 的作用是：_____。

（4）步驟 IV中生成了堿式氧化鎳和水，請寫出步驟 IV中發生反應的化學方程式：______。

Answer 1

【答案】+3 NiSO4+Na2CO3=NiCO3↓+Na2SO4 除去廢液中所含的其他雜質（或得到純凈的硫酸鎳溶液） 4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O

【解析】

（1）NiOOH 中 Ni 的化合價為x，根據化合價代數和為零，x+（-2）+（-1）=0，故x=+3，故填：+3。

（2）廢液中含有硫酸鎳和碳酸鈉反應生成碳酸鎳沉淀和硫酸鈉，化學方程式為NiSO4+Na2CO3=NiCO3↓+Na2SO4，故填：NiSO4+Na2CO3=NiCO3↓+Na2SO4。

（3）步驟 I 硫酸鎳和碳酸鈉反應生成硫酸鈉和碳酸鎳和步驟 II碳酸鎳和硫酸反應生成硫酸鎳二氧化碳和水，過程中除去了廢液中所含的其他雜質，故填：除去廢液中所含的其他雜質。

（4）將氫氧化鎳沉淀置于空氣中加熱氫氧化鎳和氧氣反應生成堿式氫氧化鎳和水，化學方程式為：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O，故填：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O。