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)生的主要反應的離子方程式為_____________________________；

②加入碳酸鈉溶液目的是調溶液的pH值在4.0～5.0，用化學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)轉化為Ni(OH)2，則該電池負極的電極反應式為__________________________。

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，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，若試管內無沉淀產生說明已經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，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（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，若試管內無沉淀產生說明已經沉淀完全；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溶液中最終轉化為AlO2-，故電極反應式為：Al+4OH--3e- = AlO2-+2H2O。