Question

【題目】三氧化二鎳是一種重要的電子元件材料、蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料（以鎳鐵、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。根據(jù)下列工藝流程示意圖回答問題。

（1）操作1的名稱為________________。

（2）沉淀A為______________________________（用電子式表示）。

（3）試劑B的名稱為____________________________，沉鎳后，濾液中C2O42-的濃度為0.01mol/L，則殘留在濾液中的 c(Ni2+)=_______________（已知Ksp[NiC2O4]= 4×10-10）。

（4）NiC2O4·2H2O 高溫煅燒制取三氧化二鎳的熱重曲線如圖所示：

①T3溫度后，草酸鎳全部轉(zhuǎn)化為三氧化二鎳，則a為____________（保留一位小數(shù)）。

②T2溫度發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

（5）高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳時(shí)會產(chǎn)生CO、CO2、水蒸氣等混合氣體。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行檢驗(yàn)。

混合氣體現(xiàn)象澄清石灰水變渾濁

①試劑1的化學(xué)式為____________________。

②堿石灰的作用是_____________________________________。

Answer 1

【答案】 過濾 、 草酸或可溶性的草酸鹽 4×10-8mol/L 45.4 NiC2O4·H2ONiC2O4 +H2O CuSO4 吸收二氧化碳，避免對CO的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾

【解析】（1）根據(jù)流程圖，操作1是過濾操作；

（2）分析框圖：“酸溶”生成含鎳、鐵、鈣、鎂離子的溶液，加雙氧水的目的是氧化生成Fe3+，加入碳酸鈉溶液的作用是調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)鐵離子水解沉淀完全，再加入NH4F的目的是除去鈣離子、鎂離子；（3）加入試劑B是生成草酸鎳；根據(jù)Ksp[NiC2O4]= 4×10-10計(jì)算c(Ni2+)；（4）①T3溫度后，草酸鎳全部轉(zhuǎn)化為三氧化二鎳，根據(jù)關(guān)系式2NiC2O4·2H2O~ Ni2O3計(jì)算a。

②根據(jù) 失去9.8%的質(zhì)量，183 18，恰好是失掉1分子水， 失去9.9%的質(zhì)量，183 18，失掉另1分子水；

（5）檢驗(yàn)CO、CO2、水蒸氣等混合氣體先用無水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣，再用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，再用堿石灰除去二氧化碳和水蒸氣，再用灼熱氧化銅檢驗(yàn)CO；最后把氣體通入澄清石灰水。

解析：（1）根據(jù)流程圖，操作1實(shí)現(xiàn)固體與液體分離是過濾操作；

（2）分析框圖：“酸溶”生成含鎳、鐵、鈣、鎂離子的溶液，加雙氧水的目的是氧化生成Fe3+，加入碳酸鈉溶液的作用是調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)鐵離子水解沉淀完全，再加入NH4F的目的是除去鈣離子、鎂離子，所以加入氟化銨產(chǎn)生氟化鈣、氟化鎂沉淀，電子式為 、 ；（3）加入試劑B是生成草酸鎳，所以試劑B是草酸或可溶性的草酸鹽；根據(jù)Ksp[NiC2O4]= 4×10-10，c(Ni2+)=4×10-8mol/L；（4）①T3溫度后，草酸鎳全部轉(zhuǎn)化為三氧化二鎳，根據(jù)關(guān)系式

，a=45.4%

②根據(jù) 失去9.8%的質(zhì)量，183 18，恰好是失掉1分子水， 失去9.9%的質(zhì)量，183 18，失掉另1分子水；發(fā)生反應(yīng)的方程式為NiC2O4·H2ONiC2O4 +H2O；

（5）根據(jù)以上分析①試劑1的化學(xué)式為CuSO4。

②堿石灰的作用是吸收二氧化碳，避免對CO的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；