Question

【题目】三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料。工业上利用含镍废料（以镍铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4·2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。

（1）操作1的名称为________________。

（2）沉淀A为______________________________（用电子式表示）。

（3）试剂B的名称为____________________________，沉镍后，滤液中C2O42-的浓度为0.01mol/L，则残留在滤液中的 c(Ni2+)=_______________（已知Ksp[NiC2O4]= 4×10-10）。

（4）NiC2O4·2H2O 高温煅烧制取三氧化二镍的热重曲线如图所示：

①T3温度后，草酸镍全部转化为三氧化二镍，则a为____________（保留一位小数）。

②T2温度发生反应的化学方程式为________________________。

（5）高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍时会产生CO、CO2、水蒸气等混合气体。某同学设计如下实验流程进行检验。

混合气体现象澄清石灰水变浑浊

①试剂1的化学式为____________________。

②碱石灰的作用是_____________________________________。

Answer 1

【答案】 过滤 、 草酸或可溶性的草酸盐 4×10-8mol/L 45.4 NiC2O4·H2ONiC2O4 +H2O CuSO4 吸收二氧化碳，避免对CO的检验产生干扰

【解析】（1）根据流程图，操作1是过滤操作；

（2）分析框图：“酸溶”生成含镍、铁、钙、镁离子的溶液，加双氧水的目的是氧化生成Fe3+，加入碳酸钠溶液的作用是调节pH，促进铁离子水解沉淀完全，再加入NH4F的目的是除去钙离子、镁离子；（3）加入试剂B是生成草酸镍；根据Ksp[NiC2O4]= 4×10-10计算c(Ni2+)；（4）①T3温度后，草酸镍全部转化为三氧化二镍，根据关系式2NiC2O4·2H2O~ Ni2O3计算a。

②根据 失去9.8%的质量，183 18，恰好是失掉1分子水， 失去9.9%的质量，183 18，失掉另1分子水；

（5）检验CO、CO2、水蒸气等混合气体先用无水硫酸铜检验水蒸气，再用澄清石灰水检验二氧化碳，再用碱石灰除去二氧化碳和水蒸气，再用灼热氧化铜检验CO；最后把气体通入澄清石灰水。

解析：（1）根据流程图，操作1实现固体与液体分离是过滤操作；

（2）分析框图：“酸溶”生成含镍、铁、钙、镁离子的溶液，加双氧水的目的是氧化生成Fe3+，加入碳酸钠溶液的作用是调节pH，促进铁离子水解沉淀完全，再加入NH4F的目的是除去钙离子、镁离子，所以加入氟化铵产生氟化钙、氟化镁沉淀，电子式为 、 ；（3）加入试剂B是生成草酸镍，所以试剂B是草酸或可溶性的草酸盐；根据Ksp[NiC2O4]= 4×10-10，c(Ni2+)=4×10-8mol/L；（4）①T3温度后，草酸镍全部转化为三氧化二镍，根据关系式

，a=45.4%

②根据 失去9.8%的质量，183 18，恰好是失掉1分子水， 失去9.9%的质量，183 18，失掉另1分子水；发生反应的方程式为NiC2O4·H2ONiC2O4 +H2O；

（5）根据以上分析①试剂1的化学式为CuSO4。

②碱石灰的作用是吸收二氧化碳，避免对CO的检验产生干扰；