题目内容
19．Ni元素化合物在生活中有非常重要的应用．纳米NiO可以制备超级电容器，NiOOH是制作二次电池的重要材料．现以NiSO4为原料生产纳米NiO和NiOOH流程如图1：
（1）制备NiOOH过程中，NiSO4溶液配制方法将NiSO4固体溶于稀硫酸中，并稀释至一定浓度；过滤、洗涤后，得到Ni（OH）2固体，如何证明Ni（OH）2已经完全洗净用洁净的小试管盛接最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，若没有浑浊出现时，说明沉淀已经洗净；NaClO氧化Ni（OH）2的离子方程式为ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+2NiOOH+H2O．
（2）已知Ksp[Ni（OH）2]=2×10-15．室温下，欲加入一定量 NaOH固体使1L 含有0.001mol•L-1的NiSO4和0.0001mol•L-1的H2SO4溶液中残留c（Ni2+）≤2×10-7 mol•L-1，并恢复至室温，所加入的NaOH的固体质量至少为0.092 g．
（3）NH3•H2O的浓度对纳米NiO的产率产生很大影响．图2为NiSO4的物质的量一定时，不同的反应物配比对纳米氧化镍收率的影响．请解释反应物NH4HCO3和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时，收率升高的原因HCO3-和NH4+水解相互促进，且随着NH4HCO3的浓度增大，NH3•H2O的浓度也随之增大，有利于纳米NiO的生成．
（4）制备纳米 NiO 时，加入一些可溶于水的有机物（如：吐温-80）能制得更优质的纳米材料，原因是吐温-80分子包裹在前体颗粒表面，阻止了颗粒团聚（聚集），从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体．
（5）沉降体积是超细粉体的一个重要参数，若颗粒在液相中分散性好，则沉降体积较小；若颗粒分散性较差，则易引起絮凝沉降体积较大．图3是吐温-80 的加入量与前体在液体石蜡中沉降体积的关系曲线．
通过图3分析，吐温-80的最佳加入量为1.25 mL．
（6）NiOOH是制备镍镉电池的原料，某镍镉电池的总反应为Cd+2NiOOH+2H2O $?_{充电}^{放电}$Cd（OH）2+2Ni（OH）2
该电池放电时正极电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-．
分析 （1）配制NiSO4溶液时要防止镍离子水解，可以加适量的稀硫酸，通过检验固体表面是否有硫酸根离子来证明Ni（OH）2已经完全洗净；NaClO氧化Ni（OH）2生成氯离子和NiOOH，根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式；
（2）通过Ksp[Ni（OH）2]可计算出c（Ni2+）≤2×10-7 mol•L-1时溶液中氢氧根离子的浓度，据此计算出与NiSO4反应的氢氧化钠的物质的量，根据硫酸的物质的量可计算出与硫酸反应的氢氧化钠的物质的量，两者之和即为所加入的NaOH的固体的物质的量，再计算出质量；
（3）HCO3-和NH4+水解相互促进，且随着NH4HCO3的浓度增大，NH3•H2O的浓度也随之增大，有利于纳米NiO的生成，所以反应物NH4HCO3和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时，收率升高；
（4）制备纳米 NiO 时，加入一些可溶于水的有机物（如：吐温-80），吐温-80 分子包裹在前体颗粒表面，阻止了颗粒团聚（聚集），从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体，所以能制得更优质的纳米材料；
（5）根据图3可知，吐温-80的最佳加入量为1.25mL时，前体在液体石蜡中沉降体积最小；
（6）根据镍镉电池的总反应Cd+2NiOOH+2H2O $?_{充电}^{放电}$Cd（OH）2+2Ni（OH）2可知，放电时，Cd是还原剂，在负极发生氧化反应，NiOOH是氧化剂，在正极发生还原反应，据此书写电极反应式；
解答 解：（1）配制NiSO4溶液时要防止镍离子水解，可以加适量的稀硫酸，所以NiSO4溶液配制方法是将NiSO4固体溶于稀硫酸中，并稀释至一定浓度，检验Ni（OH）2已经完全洗净的方法是用洁净的小试管盛接最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，若没有浑浊出现时，说明沉淀已经洗净，NaClO氧化Ni（OH）2生成氯离子和NiOOH，反应的离子方程式为ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+2NiOOH+H2O，
故答案为：将NiSO4固体溶于稀硫酸中，并稀释至一定浓度；用洁净的小试管盛接最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，若没有浑浊出现时，说明沉淀已经洗净；ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+2NiOOH+H2O；
（2）通过Ksp[Ni（OH）2]可计算出c（Ni2+）≤2×10-7 mol•L-1时溶液中氢氧根离子的浓度为1×10-4 mol•L-1，所以与NiSO4反应的氢氧化钠的物质的量为2×1L×0.001mol•L-1+1L×1×10-4 mol•L-1=0.0021mol，根据硫酸的物质的量可计算出与硫酸反应的氢氧化钠的物质的量为0.0002mol，所以加入的NaOH的固体的物质的量至少为0.0021mol+0.0002mol=0.0023mol，其质量为质量0.092g，
故答案为：0.092；
（3）HCO3-和NH4+水解相互促进，且随着NH4HCO3的浓度增大，NH3•H2O的浓度也随之增大，有利于纳米NiO的生成，所以反应物NH4HCO3和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时，收率升高，
故答案为：HCO3-和NH4+水解相互促进，且随着NH4HCO3的浓度增大，NH3•H2O的浓度也随之增大，有利于纳米NiO的生成；
（4）制备纳米 NiO 时，加入一些可溶于水的有机物（如：吐温-80），吐温-80 分子包裹在前体颗粒表面，阻止了颗粒团聚（聚集），从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体，所以能制得更优质的纳米材料，
故答案为：吐温-80 分子包裹在前体颗粒表面，阻止了颗粒团聚（聚集），从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体；
（5）根据图3可知，吐温-80的最佳加入量为1.25mL时，前体在液体石蜡中沉降体积最小，
故答案为：1.25；
（6）根据镍镉电池的总反应Cd+2NiOOH+2H2O $?_{充电}^{放电}$Cd（OH）2+2Ni（OH）2可知，放电时，Cd是还原剂，在负极发生氧化反应，NiOOH是氧化剂，在正极发生还原反应，电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-，
故答案为：NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-．
点评 本题考查物质制备方案、物质组成的测定、原电池与电解池原理，题目综合性强，是对学生综合能力的考查，明确原理是关键，难度中等．
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），乳酸在微生物作用下分解为CO2和H2O．
．| 选项 | 操作及现象 | 溶液 |
| A | 通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，溶液变澄清 | BaCl2溶液 |
| B | 通入CO2，溶液变浑浊．继续通CO2至过量，浑浊消失 | Na2SiO3溶液 |
| C | 通入CO2，溶液变浑浊．再加入品红溶液，红色退去 | Ca（ClO）2溶液 |
| D | 通入CO2，溶液变浑浊．继续通CO2至过量，浑浊消失．再加入足量NaOH溶液，无明显变化 | Ca（OH）2溶液 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
| A． | Al→AlO2- | B． | CO2→HCO3- | C． | SiO2→H2SiO3 | D． | SO2→H2SO3 |
$→_{△}^{-H_{20}}$CH3CH=CHCHO，水杨酸酯E为紫外线吸收剂，可用于配制防晒霜．E的一种合成路线如下：
H2O（g）═H2O （l）△H2=-44kJ•mol-1
2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）△H3=-196.4kJ•mol-1
则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为（ ）
| A． | N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=+817.63 kJ•mol-1 | |
| B． | N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.63 kJ•mol-1 | |
| C． | N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=-641.63 kJ•mol-1 | |
| D． | N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-817.63 kJ•mol-1 |
| A． | 放电时，Na+从右到左通过离子交换膜 | |
| B． | 放电时，负极反应式为3NaBr-2e-═NaBr3+2Na+ | |
| C． | 充电时，A极应与直流电源负极相连 | |
| D． | 放电时，当有0.1molNa+通过离子交换膜时，B极上有0.3molNaBr产生 |