Question

【题目】NiCl2是化工合成中最重要的镍源。实验室常用下列装置(夹持装置已略去)制备无水NiCl2。

实验步骤如下:

I.按图示连接好装置，检查装置气密性后，先向装置中通入干燥的CO2。

II.约20min后，停止通入CO2，改为通儒Cl2并使装置中充满Cl2。

III.将电炉升温至750℃，在氯气流中加热约lh。

IV.在氯气流中冷却至室温后，再继续通入CO2约10min。

回答下列问题:

(1)仪器A的名称为_____________________________。

(2)步骤I中通入CO2的目的是___________________________。

(3)A中生成Cl2的离子方程式为______________________________________。

(4)判断步骤II中氧气已充满装置的现象是______________________________________。

(5)步骤IV中通入CO2的目的是______________，水槽中NaOH溶液的作用是_____________________。

(6)反应前石英管及瓷舟的总质量为m1、放入镍粉后石英管及瓷舟的总质量为m2，氧化反应后石英管及瓷舟的总质量为m3，则产品中n(Ni)/n(Cl)=________(填计算表达式)。

(7)实验室也可用NiCl2·6H2O与液态SOCl2混合加热制取无水NiCl2，其反应的化学方程式为______________________。

Answer 1

【答案】 蒸馏烧瓶 排尽装置内的空气(或防止空气中的氧气与镍反应等合理答案) 2MnO4-+16H++10C1-==2Mn2++5Cl2↑+8H2O 漏斗液面上方的气体呈黄绿色 排尽装置中的Cl2 吸收未反应的Cl2，以免污染环境 35.5(m2-m1)/59(m3-m2) NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑

【解析】氯气和金属镍加热反应制备氯化镍，氯气必须干燥纯净，因此用饱和食盐水、浓硫酸除去氯气中的氯化氢和水蒸气；由于氯气有毒，污染环境，最后要用碱液吸收处理，且要注意防止产生倒吸；金属镍能够与氧气反应，因此实验之前用二氧化碳排净装置内的空气，再用氯气排净二氧化碳气体；实验结束后，再用二氧化碳排净装置内残留的氯气，使之全部被碱液吸收；问题(6)可以根据（m2-m1）为金属镍的质量，(m3-m2)为参加反应的氯气的质量，然后转化为物质的量进行计算；问题（7）SOCl2与水反应生成二氧化硫和盐酸，抑制了NiCl2·6H2O加热时发生水解，反应生成NiCl2；据以上分析解题。

(1) 仪器A的名称为蒸馏烧瓶；正确答案：蒸馏烧瓶。

(2) 步骤I中通入CO2的目的是排尽装置内的空气，防止空气中的氧气与镍反应；正确答案：排尽装置内的空气(或防止空气中的氧气与镍反应等合理答案)。

(3)酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水；离子方程式为：2MnO4-+16H++10C1-==2Mn2++5Cl2↑+8H2O ；正确答案：2MnO4-+16H++10C1-==2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

(4)由于氯气为黄绿色，判断步骤II中氯气已充满装置的现象是漏斗液面上方的气体呈黄绿色；正确答案：漏斗液面上方的气体呈黄绿色。

(5)反应结束后，装置内有残留的氯气，因此继续通入CO2，排尽装置中的Cl2；排除的氯气进入盛有NaOH溶液的水槽中，被碱液吸收，以免污染环境；正确答案：排尽装置中的Cl2 ；吸收未反应的Cl2，以免污染环境。

(6)反应前石英管及瓷舟的总质量为m1、放入镍粉后石英管及瓷舟的总质量为m2，所以金属镍的质量为（m2-m1）g，物质的量为（m2-m1）/59mol；金属镍与氯气反应：Ni+Cl2=NiCl2可知消耗氯气的量为(m3-m2)/71 mol,所以则产品中n(Ni)/n(Cl)= （m2-m1）/59：2(m3-m2)/71=35.5(m2-m1)/59(m3-m2)；正确答案：35.5(m2-m1)/59(m3-m2)。

(7)SOCl2与水反应生成二氧化硫和盐酸，抑制了NiCl2·6H2O加热时发生水解，反应的化学方程式为NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑；正确答案：NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑。