【题目】NiCl2是化工合成中最重要的镍源。工业上利用含镍(Ni)废催化剂（主要含有Ni，还含有SiO2、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质）生产氯化镍晶体（NiCl2·nH2O）流程如下：
部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示：
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-38 | 10-34 | 10-15 |
回答下列问题：
（1）Ni的原子序数为28，位于元素周期表第四周期，最外层电子数为2，则其原子结构示意图为________________。
（2）“酸浸”、“溶解”所使用的酸为_____________。“碱浸”时发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O、___________________。
（3）“氧化”加入H2O2溶液，其作用是____________________(用离子方程式表示)。然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀（离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全），此时常温下的pH约为____________。
（4）“操作①”的实验操作依次为缓缓加热，浓缩至_________________________为止、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品。
（5）为了测定NiCl2nH2O中结晶水数目进行如下实验：取23.8 g样品在一定条件下脱水得13.0 g NiCl2，则n=__________。
（6）镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型，其在碱性电解质溶液的工作原理如下：M+Ni(OH)2
MH+NiOOH(式中M为储氢合金)。写出电池充电过程中阳极的电极反应式__________________。
【答案】
盐酸 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 
3 溶液表面出现结晶薄膜 6 Ni(OH)2+OH-- e-=NiOOH+H2O
【解析】
某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni，还含有SiO2、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质，工艺流程的目的是用含镍废催化剂制备NiCl2nH2O晶体，分析工艺流程，将含Ni废催化剂用NaOH溶液浸泡，SiO2和Al2O3溶于NaOH生成可溶于水的Na2SiO3和NaAlO2，进行过滤操作，所得滤渣为Fe、Ni及其他不溶于碱的杂质，再进行酸浸，则Fe和Ni溶于酸形成Fe2+和Ni2+，进行过滤操作，将不溶于酸的杂质被过滤出，滤液中主要含有Fe2+和Ni2+，用H2O2氧化溶液中的Fe2+生成Fe3+，再加入 Na2CO3溶液调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后滤液中再继续滴加Na2CO3溶液生成Ni(OH)2沉淀，将过滤所得Ni(OH)2沉淀用盐酸溶解，并蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即得NiCl2nH2O晶体，据此分析。
(1)Ni的原子序数为28，位于元素周期表第四周期，即共有4个电子层，且最外层电子数为2，则其原子结构示意图为
；
(2)本工艺流程的目的是用含镍废催化剂制备NiCl2nH2O晶体，则“酸浸”、“溶解”所使用的酸为稀盐酸；“碱浸”时SiO2和Al2O3溶于NaOH生成可溶于水的Na2SiO3和NaAlO2，发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
(3)因Fe3+更易形成Fe(OH)3达到去除Fe元素的目的，则加入H2O2溶液的目的是氧化Fe2+为Fe3+，发生的离子反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，定性分析来看，溶液中c(Fe3+)浓度低于10-5mol/L可认为Fe3+几乎完全被除去，此时溶液中c(OH-)=
=10-11mol/L，则pH=14-pOH=14+lgc(OH-)=3；
(4)“操作①”的目的为从溶液中获得NiCl2nH2O晶体，操作依次为缓缓加热，浓缩至溶液表面出现结晶薄膜为止、再经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品；
(5)23.8 g样品在一定条件下脱水得13.0 g NiCl2，生成水的质量为23.8g-13.0g=10.8g，则n=
=
=6；
(6)镍氢电池在碱性电解质溶液的工作原理如下：M+Ni(OH)2
MH+NiOOH，充电时阳极上Ni(OH)2发生氧化反应，生成NiOOH，则阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH-- e-=NiOOH+H2O。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】丙烷的分子结构可简写成键线式结构
，有机物A的键线式结构为
，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是（ ）
A.有机物A的一氯取代物只有4种
B.用系统命名法命名有机物A，名称为2，2，3三甲基戊烷
C.有机物A的分子式为C8H18
D.B的结构可能有3种，其中一种名称为3，4，4三甲基2戊烯
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【题目】在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)
2C(g) ΔH<0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.O～t2时，v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ
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【题目】向等物质的量浓度的ZnSO4和CuSO4的混合溶液中，逐滴加入1.5 mol·L1的Na2S溶液直至溶液中无沉淀产生，然后过滤。已知：Ksp(ZnS)=2.0×1022，Ksp(CuS)=1.3×1036。下列说法不正确的是
A.先生成CuS后生成ZnS沉淀，属于沉淀的转化
B.当ZnS沉淀完全时，溶液中
=6.5×1015
C.过滤得到的沉淀是CuS和ZnS的混合物
D.过滤后得到的溶液中仍有极少量的Cu2+和Zn2+
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【题目】（要求写出计算过程）现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)，已知c(SO2)始=0.4mol/L，c(O2)始=1mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：
（1）当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态？________，若未达到，哪个方向进行？__________
（2）达平衡状态时， SO2的转化率应为________？
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【题目】下列有关常数表达式的正确的是( )。
A.NH3·H2O 
NH4+ + OH－Ka =
B.CH3CH2COO - + H2OCH3CH2COOH +OH- Kh = 
C.AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq) Ksp = c（Ag＋）c（Cl－）
D.FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) K =
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【题目】用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中，错误的是( )。
A.燃料电池中通入氢气一端的多孔电极为负极
B.燃料电池工作时，正极反应为：O2 + 2H2O + 4e－= 4 OH－
C.该燃料电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O
D.乙装置可实现将电能转化为化学能
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【题目】已知：pNi= -lg c(Ni2+)，常温下H2S的电离平衡常数:Kal=l. 3×10-7，Ka2=7. 1×10-15。常温下，向10 mL 0. 1 molL-1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 molL-1Na2S溶液，滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.E、F、G三点中，F点对应溶液中水电离程度最大
B.常温下，Ksp(NiS) = 1×10-21
C.Na2S溶液中 c(S2- )+c(HS- )+c(H2S) =c(Na+)
D.Na2S溶液中，S2-第一步水解常数Kh1=
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【题目】雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42－、NO3－、Cl－ 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：
已知：3NO3－+ 8Al + 5OH－ + 2H2O
3NH3 + 8AlO2－
根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是
试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42－和NO3－
试样中一定不含Al3+
试样中可能存在Na+、Cl－
该雾霾中可能存在NaNO3 、NH4Cl和MgSO4
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