Question

【題目】三氧化二鎳（Ni2O3）是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料（鎳、鐵、鈣、鎂合金為主）制取草酸鎳（NiC2O4·2H2O），再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳。已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水。工藝流程圖如圖所示：

請回答下列問題：

（1）操作Ⅰ為__________________________。

（2）①加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________________；

②加入碳酸鈉溶液目的是調(diào)溶液的pH值在4.0～5.0，用化學(xué)用語回答加入碳酸鈉的目的_________________________________________________________________。

（3）草酸鎳（NiC2O4·2H2O）在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒，可制得Ni2O3，同時獲得混合氣體，NiC2O4受熱分解的化學(xué)方程式為___________________________________。

（4）加入草酸后如何證明沉淀完全______________________________________________；

過濾NiC2O4沉淀時如何洗滌沉淀_________________________________________________。

（5）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，則該電池負極的電極反應(yīng)式為__________________________。

Answer 1

【答案】加酸溶解，過濾2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2OCO32-+2H+═CO2↑+2H2O ，CO32-+H2OHCO3-+OH-，CO32-先與酸反應(yīng)，之后再水解使溶液呈堿性促進鐵離子水解沉淀完全2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+ CO2↑靜置取上層清液少許于試管中，再加入少量草酸溶液，若試管內(nèi)無沉淀產(chǎn)生說明已經(jīng)沉淀完全沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2-3次Al+4OH--3e- = AlO2-+2H2O

【解析】

（1）分析框圖：含鎳廢料（鎳、鐵、鈣、鎂合金為主），要使之變成離子，應(yīng)該加酸溶解，溶解金屬，再除去不溶物過濾，故答案為：加酸溶解，過濾；（2）①加雙氧水的目的是氧化生成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，②加入碳酸鈉溶液的作用是調(diào)節(jié)pH，促進鐵離子水解沉淀完全，故答案為：CO32-+2H+═CO2↑+2H2O ，CO32-+H2OHCO3-+OH-，CO32-先與酸反應(yīng)，之后再水解使溶液呈堿性促進鐵離子水解沉淀完全；（3）草酸鎳（NiC2O42H2O）在熱空氣中干燥脫水后生成NiC2O4，NiC2O4再發(fā)生氧化還原反應(yīng)（Ni由+2價升高到+3價，則C由+3價降低到+2價，題中要求生成混合氣體，則另一氣體為CO2）生成Ni2O3、CO、CO2，故答案為2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+ CO2↑；（4）若Ni2+沉淀完全，則再加入草酸溶液時不再出現(xiàn)沉淀，故答案為：靜置取上層清液少許于試管中，再加入少量草酸溶液，若試管內(nèi)無沉淀產(chǎn)生說明已經(jīng)沉淀完全；洗滌沉淀的操作為：沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2-3次；（5）在該原電池中Al為負極，放電生成Al3+，在NaOH溶液中最終轉(zhuǎn)化為AlO2-，故電極反應(yīng)式為：Al+4OH--3e- = AlO2-+2H2O。