目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
Ⅰ.【镍粉制备】:
工业用电解镍新液(主要含NiSO4、NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O],并利用其制备镍粉的流程如图1:

(1)制备镍粉的流程图中,气体X是空气中含量最多的气体,该气体是氮气氮气。反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2Y═NiCO3•2Ni(OH)2↓+3Na2SO4+2CO2↑,Y的化学式为H2OH2O。
(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件

分析图2,反应器中最适合的温度及pH分别为5555℃、8.3。
(3)生产中,pH逐渐增加,生成Ni(OH)2含量也相对增加,则生成的碱式碳酸镍晶体中,镍的含量将升高升高(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(4)操作2包括过滤、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作。其中在晾干之前使用95%酒精浸泡的目的是酒精易挥发,便于晾干酒精易挥发,便于晾干。
Ⅱ.【测定碱式碳酸镍晶体的组成】:
为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O]组成,某小组设计了如图3实验方案及装置:

【资料卡片】
①碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO固体、CO2和H2O(水蒸气)。
②碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O。
【实验步骤】
①检查装置气密性;
②准确称取7.54g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O]放在B装置中,连接仪器;
③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量;
④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气;
⑥分别准确称量装置C、D、E的质量;
⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)。
装置C/g | 装置D/g | 装置E/g | |
加热前 | 250.00 | 190.00 | 190.00 |
加热后 | 252.16 | 190.88 | 190.00 |
(5)装置A的作用是
吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止影响实验结果
吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止影响实验结果
。实验过程中步骤⑤鼓入空气的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被C、D装置吸收
使反应生成的水、二氧化碳全部被C、D装置吸收
。(6)根据7.54g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O]完全分解所得的数据,通过计算碱式碳酸镍晶体中含有镍元素的质量为
3.54
3.54
g。(写出计算过程)【实验反思】
(7)另一小组同学加热时在酒精灯上加了铁丝网罩,实验结束后,称得装置B中残留固体质量明显偏大。经查阅资料发现:在温度控制不当导致温度过高时,NiO会部分被氧化成Ni2O3。该组同学称得的残留固体混合物的质量可能是
B
B
。A.4.5g
B.4.6g
C.4.98g
D.5.2g
【答案】氮气;H2O;55;升高;酒精易挥发,便于晾干;吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止影响实验结果;使反应生成的水、二氧化碳全部被C、D装置吸收;3.54;B
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:66引用:1难度:0.5
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【分析交流】
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