题目内容
（14分）镍是一种十分重要的有色金属,但粗镍中一般含有Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质而影响使用。现对粗镍进行提纯，具体的反应流程如下：
已知：
①2Ni2O3 (黑色)
4NiO(暗绿色) + O2↑
②
物质 | CuS | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | NiS |
Ksp | 8.8×10－36 | 2.2×10－20 | 5.48×10-16 | 3.2×10-19 |
根据信息回答：
（1）28Ni在周期表中的第 周期；镍与稀硝酸反应的离子方程式为 。实验表明镍的浸出率与温度有关，随着温度升高镍的浸出率增大，但当温度高于70℃ 时，镍的浸出率又降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因为 ；
（2）在溶液A的净化除杂中，首先将溶液A煮沸，调节PH=5.5，加热煮沸5min,静置一段时间后，过滤出Fe(OH)3。为了得到纯净的溶液B还需要加入以下物质 进行除杂（填正确答案标号）。
A、NaOH B、Na2S C、H2S D、NH3﹒H2O
（3）已知以下三种物质的溶解度关系：NiC2O4>NiC2O4·H2O> NiC2O4·2H2O。则操作I、II名称是 、 ； D生成E的化学方程式为 。
（4）1molE经上述流程得到纯镍，理论上参加反应的氢气为 mol。
（5）测定样品中的镍含量的基本思路是将Ni2+转化为沉淀，通过测量沉淀的质量进一步推算Ni含量。已知Ni2+能与CO32-，C2O42-、S2-等离子形成沉淀，但测定时常选用丁二酮肟（C4H8N2O2）作沉淀剂，生成分子式为C8H14N4O4Ni的鲜红色沉淀。从实验误差角度分析主要原因为： 。
（除标注的空外，每空2分）
（1）四（1分）；3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O, 温度升高时，Ni2+ 的水解程度变大。
（2）C
（3）洗涤、干燥（各1分） 4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O
（4） 2
（5）生成沉淀质量大，称量误差小，分析结果准确度高。
【解析】
试题分析：（1）28Ni核外有4层电子，是第四周期元素；根据流程图可知镍与稀硝酸反应生成硝酸镍和NO、水，离子方程式为3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O；Ni(OH)2是由Ni2+ 水解而得到的，所以温度过高时Ni2+ 的水解程度变大，浸出渣中Ni(OH)2含量增大；
（2）AB选项中含有Na+，则溶液B中有Na+杂质，不纯净，错误；若选用D，则Cu(OH)2 Ni(OH)2的溶度积相差不大，而且引入NH4+，不易的纯净的硝酸镍溶液，错误；C、CuS与NiS的溶度积相差很大，Cu2+沉淀完全而且不会引入新的杂质，正确，答案选C；
（3）利用3种物质的溶解度的差异，浊液C中主要得NiC2O4·2H2O，所以沉淀过滤之后应洗涤、干燥沉淀；固体E为黑色，所以应是Ni2O3；则D生成E的化学方程式为4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O；
（4）1mol Ni2O3经上述流程转化为2molNiO，2molNiO与氢气发生氧化还原反应，生成单质镍，需要氢气的物质的量是2mol；
（5）因为Ni2+与丁二酮肟（C4H8N2O2）生成的C8H14N4O4Ni鲜红色沉淀的沉淀质量大，称量误差小，分析结果准确度高。
考点：考查对工业流程的分析，镍及其化合物的性质，化学方程式、离子方程式的书写，沉淀剂的选择，氧化还原反应的计算
高效智能课时作业系列答案
CuSO4(s)+5H2O(1)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2＋、Mg2＋、SO42 －等离子，过程如下：
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl2溶液，过滤；
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液，过滤；
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH，获得第一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20 ℃/g)如下表，请依据表中数据解释下列问题：
CaSO4 | Mg2(OH)2CO3 | CaCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
2.6×10－2 | 2.5×10－4 | 7.8×10－4 | 2.4×10－4 | 1.7×10－3 |
①过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2的原因为___________________________________。
②过程II之后检测Ca2＋、Mg2＋及过量Ba2＋是否除尽时，只需检测Ba2＋即可，原因是____________。
（3）第二次精制要除去微量的I－、IO3－ 、NH4＋ 、Ca2＋、Mg2＋，流程示意如下：
① 过程Ⅳ除去的离子有______、_______。
② 盐水b中含有SO42 －。Na2S2O3将IO3－ 还原为I2的离子方程式是___________________________。
③ 过程VI中，产品NaOH在电解槽的__________区生成(填“阳极”或“阴极”)，该电解槽为______离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”)。
[物质结构与性质]（15分）
下表为长式周期表的一部分，其中的序号代表对应的元素。
① |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ② |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
|
| ⑦ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ⑧ |
|
|
|
|
|
| ⑨ |
|
|
|
| ⑩ |
|
|
|
|
|
|
|
（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式__________。
（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为__________杂化；元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是__________。
（3）元素④的第一电离能__________元素⑤（填写“＞”“＝”或“＜”）的第一电离能；元素④与元素①形成的最简单的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式__________（各写一种）。
（4）在测定元素①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是_______。
（5）元素④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时，元素④被还原到最低价，该反应的化学方程式为__________。
（6）将过量的X通入含有元素⑩的蓝色硫酸盐溶液中，反应的离子方程式为__________；元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示，其中实心球表示元素⑩原子，则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。