Question

【題目】堿式氧化鎳（NiOOH）可用作鎳氫電池的正極材料．以含鎳（Ni2+）廢液為原料生產(chǎn)NiOOH的一種工藝流程如圖1：

（1）加入Na2CO3溶液時(shí)，證明Ni2+已經(jīng)完全沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是 ． 過濾時(shí)需用到的玻璃儀器有燒杯、
（2）寫出碳酸鎳與稀硫酸反應(yīng)的離子方理式 ．
（3）硫酸鎳溶液可用于制備合成氨的催化劑ConNi（1﹣n）Fe2O4 ． 在其他條件相同時(shí)合成氨的相對初始速率隨催化劑中n值變化的曲線如圖，由圖分析可知Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是
（4）寫出在空氣中加熱Ni（OH）2制取NiOOH的化學(xué)方程式： ．
（5）若加熱不充分，則制得的NiOOH中會(huì)混有Ni（OH）2 ， 其組成可表示為xNiOOHy Ni（OH）2 ． 現(xiàn)稱取9.21g樣品溶于稀硫酸中，冷卻后轉(zhuǎn)入容量瓶并配制成500mL溶液．取出25.00mL，用0.100mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL，則x：y= ． [已知反應(yīng)（未配平）：Ni2++MnO4﹣+H+→Ni2++Mn2++H2O]．

Answer 1

【答案】
（1）靜置，在上層清液中繼續(xù)滴加1～2滴Na2CO3溶液，無沉淀生成；漏斗、琉璃棒
（2）NiCO3+2H+=Ni2++H2O+CO2↑
（3）Co2+
（4）4Ni（OH）2+O2 4NiOOH+2H2O
（5）9：1
【解析】解：含鎳（Ni2+）廢液為原料生產(chǎn)NiOOH，在含Ni+的廢液中中加入碳酸鈉溶液，過濾得到NiCO3沉淀，沉淀中加入硫酸溶解生成NiSO4 ， 加入試劑調(diào)節(jié)溶液的pH使鎳離子全部沉淀生成Ni（OH）2 ， 在空氣中加熱Ni（OH）2制取NiOOH，（1）確認(rèn)Ni2+已經(jīng)完全沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是取上層清液，加入碳酸鈉溶液觀察是否有沉淀生成，判斷鎳離子是否全部沉淀，具體操作步驟為：靜置，在上層清液中繼續(xù)滴加1～2滴Na2CO3溶液，無沉淀生成，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、琉璃棒；所以答案是：靜置，在上層清液中繼續(xù)滴加1～2滴Na2CO3溶液，無沉淀生成；漏斗、琉璃棒；（2）碳酸鎳與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎳、二氧化碳、水，反應(yīng)的離子方程式為NiCO3+2H+=Ni2++H2O+CO2↑，
所以答案是：NiCO3+2H+=Ni2++H2O+CO2↑；（3）由圖可知，隨n值越大，合成氨的相對初始速率越大，而n增大，Co2+的比例增大，故Co2+的催化活性更高，
所以答案是：Co2+；（4）空氣中加熱Ni（OH）2和空氣中氧氣反應(yīng)生成NiOOH和水，原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為：4Ni（OH）2+O2 4NiOOH+2H2O，
所以答案是：4Ni（OH）2+O2 4NiOOH+2H2O；（5）消耗KMnO4物質(zhì)的量：0.01 molL﹣1×0.02L=2×10﹣4 mol
與NiOOH反應(yīng)后剩余的Fe2+物質(zhì)的量：2×10﹣4 mol×5×（200÷20）=0.01 mol
Fe2+總物質(zhì)的量：1.0 molL﹣1×0.1 L=0.1 mol
與NiOOH反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量：0.1 mol﹣0.01 mol=0.09 mol
n（NiOOH）=0.09 mol
m（NiOOH）=91.7 gmol﹣1×0.09 mol=8.253 g
n[Ni（OH）2]= =0.01 mol
x：y=n（NiOOH）：n[Ni（OH）2]=0.09 mol：0.01 mol=9：1，
所以答案是：9：1．