Question

（14分）鎳是一種十分重要的有色金屬,但粗鎳中一般含有Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應的不溶性雜質而影響使用。現對粗鎳進行提純，具體的反應流程如下：

已知：
①2Ni₂O_3(黑色) 4NiO_(暗綠色) + O₂↑
②

物質	CuS	Cu(OH)2	Ni(OH)2	NiS
Ksp	8.8×10－36	2.2×10－20	5.48×10-16	3.2×10-19

 
根據信息回答： 
（1）₂₈Ni在周期表中的第      周期；鎳與稀硝酸反應的離子方程式為                                                      。實驗表明鎳的浸出率與溫度有關，隨著溫度升高鎳的浸出率增大，但當溫度高于70℃ 時，鎳的浸出率又降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因為                                            ；
（2）在溶液A的凈化除雜中，首先將溶液A煮沸，調節PH=5.5，加熱煮沸5min,靜置一段時間后，過濾出Fe(OH)₃。為了得到純凈的溶液B還需要加入以下物質      進行除雜（填正確答案標號）。
A、NaOH       B、Na₂S        C、H₂S         D、NH₃﹒H₂O
（3）已知以下三種物質的溶解度關系：NiC₂O₄>NiC₂O₄·H₂O> NiC₂O₄·2H₂O。則操作I、II名稱是         、      ； D生成E的化學方程式為                       。
（4）1molE經上述流程得到純鎳，理論上參加反應的氫氣為         mol。
（5）測定樣品中的鎳含量的基本思路是將Ni²⁺轉化為沉淀，通過測量沉淀的質量進一步推算Ni含量。已知Ni²⁺能與CO₃^2-，C₂O₄^2-、S^2-等離子形成沉淀，但測定時常選用丁二酮肟（C₄H₈N₂O₂）作沉淀劑，生成分子式為C₈H₁₄N₄O₄Ni的鮮紅色沉淀。從實驗誤差角度分析主要原因為：                                                  。

Answer 1

（除標注的空外，每空2分）
（1）四（1分）；3Ni + 8H⁺ + 2NO₃^— = 3Ni²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O, 溫度升高時，Ni²⁺的水解程度變大。
（2）C
（3）洗滌、干燥（各1分） 4NiC₂O₄·2H₂O +3 O₂= 2Ni₂O₃+ 8CO₂↑ +8H₂O
（4） 2
（5）生成沉淀質量大，稱量誤差小，分析結果準確度高。

解析試題分析：（1）₂₈Ni核外有4層電子，是第四周期元素；根據流程圖可知鎳與稀硝酸反應生成硝酸鎳和NO、水，離子方程式為3Ni + 8H⁺ + 2NO₃^— = 3Ni²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O；Ni(OH)₂是由Ni²⁺水解而得到的，所以溫度過高時Ni²⁺的水解程度變大，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大；
（2）AB選項中含有Na⁺，則溶液B中有Na⁺雜質，不純凈，錯誤；若選用D，則Cu(OH)₂ Ni(OH)₂的溶度積相差不大，而且引入NH₄⁺，不易的純凈的硝酸鎳溶液，錯誤；C、CuS與NiS的溶度積相差很大，Cu²⁺沉淀完全而且不會引入新的雜質，正確，答案選C；
（3）利用3種物質的溶解度的差異，濁液C中主要得NiC₂O₄·2H₂O，所以沉淀過濾之后應洗滌、干燥沉淀；固體E為黑色，所以應是Ni₂O₃；則D生成E的化學方程式為4NiC₂O₄·2H₂O +3 O₂= 2Ni₂O₃+ 8CO₂↑ +8H₂O；
（4）1mol Ni₂O₃經上述流程轉化為2molNiO，2molNiO與氫氣發生氧化還原反應，生成單質鎳，需要氫氣的物質的量是2mol；
（5）因為Ni²⁺與丁二酮肟（C₄H₈N₂O₂）生成的C₈H₁₄N₄O₄Ni鮮紅色沉淀的沉淀質量大，稱量誤差小，分析結果準確度高。
考點：考查對工業流程的分析，鎳及其化合物的性質，化學方程式、離子方程式的書寫，沉淀劑的選擇，氧化還原反應的計算