Question

【題目】堿式氧化鎳（化學(xué)式為：NiOOH）可用作鎳氫電池的正極材料。工業(yè)上以某廢液（主要溶質(zhì)為：硫酸鎳，其化學(xué)式為：NiSO4，另外還含有一些其他雜質(zhì)。）為原料生產(chǎn)NiOOH 的步驟如下：

步驟 I：向廢液中加入 Na2CO3 溶液生成沉淀，過(guò)濾，洗滌，得到固體 NiCO3。

步驟 II：向固體 NiCO3 中加入稀硫酸，固體溶解，得到硫酸鎳溶液。

步驟 III：調(diào)節(jié)硫酸鎳溶液的 pH,可將硫酸鎳轉(zhuǎn)化為氫氧化鎳沉淀（化學(xué)式為：Ni(OH)2）， 過(guò)濾并洗滌沉淀。

步驟 IV：將氫氧化鎳沉淀置于空氣中加熱，生成堿式氧化鎳（化學(xué)式為：NiOOH）。 請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）NiOOH 中 Ni 的化合價(jià)為：_____。

（2）寫出向廢液中加入 Na2CO3 溶液生成 NiCO3 沉淀的化學(xué)方程式_____。

（3）步驟 I 和步驟 II 的作用是：_____。

（4）步驟 IV中生成了堿式氧化鎳和水，請(qǐng)寫出步驟 IV中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。

Answer 1

【答案】+3 NiSO4+Na2CO3=NiCO3↓+Na2SO4 除去廢液中所含的其他雜質(zhì)（或得到純凈的硫酸鎳溶液） 4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O

【解析】

（1）NiOOH 中 Ni 的化合價(jià)為x，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零，x+（-2）+（-1）=0，故x=+3，故填：+3。

（2）廢液中含有硫酸鎳和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鎳沉淀和硫酸鈉，化學(xué)方程式為NiSO4+Na2CO3=NiCO3↓+Na2SO4，故填：NiSO4+Na2CO3=NiCO3↓+Na2SO4。

（3）步驟 I 硫酸鎳和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和碳酸鎳和步驟 II碳酸鎳和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎳二氧化碳和水，過(guò)程中除去了廢液中所含的其他雜質(zhì)，故填：除去廢液中所含的其他雜質(zhì)。

（4）將氫氧化鎳沉淀置于空氣中加熱氫氧化鎳和氧氣反應(yīng)生成堿式氫氧化鎳和水，化學(xué)方程式為：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O，故填：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O。