Question

【題目】元素鎳（Ni）、錳（Mn）及其化合物常用作工業生產的催化劑。已知Ni（OH）2（藍綠色）、Mn（OH）2（紫色）均難溶于水，Ksp[Ni（OH）2]=6×1018，Ksp[Mn（OH）2]=2×1013，回答下列問題：

（1）某溶液中含有濃度較大的Ni2+和Mn2+，向其中滴加NaOH溶液，當Ni2+恰好沉淀完全（恰好完全沉淀時Ni2+濃度等于1.0×105mol·L1）時，溶液中的c（H+）=_______mol/L，此時溶液中c（Mn2+）=_______mol/L（提示：）。

（2）血紅蛋白（Hb）與O2和CO存在如下平衡：Hb（aq）+O2（g）HbO2（aq）K1，Hb（aq）+CO（g）HbCO（aq）K2，正常體溫下血紅蛋白與兩種氣體的結合度（α）（注：α ＝），隨兩氣體平衡分壓的變化關系如下圖所示：

①若平衡常數K1遠小于K2，則上圖中曲線1代表的氣體是_______；利用圖中所給數據計算曲線2所代表平衡的平衡常數_______（用氣體的平衡分壓代替氣體的平衡濃度）

②CO和Ni能發生反應生成四羰基鎳：Ni＋4CONi（CO）4（四羰基鎳），已知四羰基鎳在溫度高的條件下易分解，則該反應的正反應是_______（填“放熱反應”或“吸熱反應”），四羰基鎳進入人體血液后更容易釋放出金屬鎳，從而使人鎳中毒，分析其中的原因_______。

（3）已知Ni（OH）3難溶于水，它可由Ni（OH）2與NaClO溶液反應得到，試寫出該反應的離子方程式_______。

Answer 1

【答案】1.3×10-8 0.34或0.33都可得分 CO 2.00kPa－1 放熱反應 Ni（CO）4進入血液后，CO會與血紅蛋白結合，使平衡Ni＋4CONi（CO）4逆向移動，從而使人體內金屬鎳增多 2Ni（OH）2+ClO-+H2O=2Ni（OH）3+Cl-

【解析】

（1）根據Ksp的表達式進行相關計算；（1）根據平衡移動原理分析并計算平衡常數；(3)根據電子守恒及電荷守恒書寫并配平離子方程式。

（1）Ni2+恰好完全完全沉淀時c(Ni2+)=1×10-5，根據Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=6×10-18，解得c(OH-)=7.7×10-7，則c(H+)=(mol/L)；Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)×c2(OH-)=c(Mn2+)×(7.7×10-7)2=2×10-13，解得c(Mn2+)=0.34(mol/L)[注：由Ni(OH)2的Ksp表達式求得c2(OH-)，將該值整體代入Mn(OH)2的Ksp表達式中可求得c(Mn2+)=0.33(mol/L)也可得分]，故答案為：1.3×10-8；0.34或0.33；

（2）①因為血紅蛋白與CO反應的平衡常數大，說明CO更容易與血紅蛋白結合，因此在同一條件下CO與血紅蛋白的結合度(其實就是血紅蛋白的轉化率)大于O2與血紅蛋白的結合度，故曲線1代表的氣體是CO。設Hb(aq)的初始濃度為c，當氧氣的平衡分壓p(O2)＝2.00kPa時，c(HbO2)平衡＝0.80c；c(Hb)平衡＝0.20c；故Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)在正常體溫下的平衡常數K＝，故答案為：CO ；2.00kPa－1；

②高溫下Ni(CO)4易分解，說明升溫會使反應Ni＋4CONi(CO)4逆向移動，故逆反應為吸熱反應，則正反應為放熱反應；由于血紅蛋白與CO結合能力非常強，故Ni(CO)4進入血液后，血紅蛋白結合CO，使Ni＋4CONi(CO)4逆向移動，金屬鎳在血液中沉積，故答案為：放熱反應；Ni(CO)4進入血液后，CO會與血紅蛋白結合，使平衡Ni＋4CONi(CO)4逆向移動，從而使人體內金屬鎳增多；

（3）NaClO具有強氧化性，將+2價Ni氧化為+3價，根據得失電子守恒和電荷守恒，離子方程式為：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-，故答案為：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-。