题目内容
【题目】元素镍(Ni)在溶液中+3价极不稳定，主要以Ni2+(绿色)、[Ni(NH3)6]2+(蓝色)、[Ni(CN)4]2-(橙黄色)、[Ni(CN)5]3-(深红色)等形式存在。Ni(OH)2为难溶于水的浅绿色固体。
(1)Ni2+与Ag+化学性质相似。在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至过量，可观察到的现象是_________________。溶液中某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1可认为沉淀完全。室温下Ni(OH)2饱和溶液的pH=9，则溶液中的Ni2+恰好沉淀完全时的pH__________9(填“>”或“=”或“<”)。
(2)镍作为一种催化剂被广泛用于有机合成反应中，其制备原料是镍铝合金。通常用_____浓液处理该合金可制得多孔结构的镍，制备过程发生反应的离子方程式为____________。
(3)[Ni(CN)4]2-和[Ni(CN)5]3-在溶液中可相互转化。室温下，某溶液中[Ni(CN)4]2-的转化率(α)与平衡时c(CN-)的关系如图所示。
①用离子方程式表示[Ni(CN)4]2-在溶液中的转化反应________________________。
②由图可知平衡转化率为50％时，c(CN-)=_________mol·L-1(用含a的代数式表示)。
③已知该反应的△H<0，升高温度，该反应的平衡常数__________(选填“增大”或“减小”或“不变”)。
(4)NiO(OH)为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，其离子方程式为____________________________________。
【答案】 绿色溶液变浅，同时有绿色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成蓝色溶液 < NaOH 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ [Ni(CN)4]2-+CN-=[Ni(CN)5]3- 4a 减小 2NiO(OH)+6H++2Cl-=2Ni2++Cl2↑+4H2O
【解析】(1)在AgNO3溶液里滴加氨水是先沉淀后溶解，生成银氨溶液，则在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至过量，可观察到的现象是绿色溶液变浅，同时有绿色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成蓝色溶液；室温下Ni(OH)2饱和溶液的pH=9，此时c(OH-)=10-5mol/L，则c(Ni2+)=0.5×10-5mol/L＜1.0×10-5mol·L-1，则溶液中的Ni2+恰好沉淀完全时的pH<9；
(2)因Al是两性金属，能溶解于NaOH溶液，则为制得多孔结构的镍，可用NaOH浓液处理镍铝合金即可；发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑；
(3)①[Ni(CN)4]2-在溶液中转化反应用离子方程式为CN-=[Ni(CN)5]3- ；
②温度不变，平衡常数不变，设原溶液中[Ni(CN)4]2-为cmol/L，则转化率为20%时[Ni(CN)4]2-+CN-=[Ni(CN)5]3- 的平衡常数K=
=
，设转化率为50%时c(CN-)=xmol·L-1，此时K=
=，解得：x=4a；
③已知该反应的△H<0，升高温度，平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小；
(4)NiO(OH)为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，说明还原产物为Ni2+，则氧化产物为氯气，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得其离子方程式为2NiO(OH)+6H++2Cl-=2Ni2++Cl2↑+4H2O。
