Question

20．鎳（Ni）是銀白色金屬，硬度大，熔點高達1455℃，比黃金還高，鎳在空氣中不易被氧化，鎳的性能在很多方面都超過了銅，在科技發達的今天，金屬鎳的應用感來越廣泛，請回答下列問題：
（1）LiNiO₂常用作鋰離子電池的正極材料，負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質為一種能傳導監Li⁺的高分子材料．這種鋰離子電池的電池反應式為：xLi+Li_1-xNiO₂$?_{充電}^{放電}$LiNi0₂，Ni元素的化合價為+3價；充電時，LiNiO₂中化合價發生變化的元素有Li、Ni（填元素符號）．
（2）Ni常被鍍在金屬制品上以保護金屬不生銹．電鍍鎳的方法是以NiSO₄為電鍍液，將待鍍件與電源負極相連，金屬鎳板發生的電極反應式為：Ni-2e^-=Ni²⁺．

Answer 1

分析 （1）根據同一化合物中各元素的化合價的代數和為0；根據各元素的化合價判斷（注意會判斷充電時的反應物、生成物的）；
（2）電鍍時，鍍件連接電源的負極，鍍層連接電源的正極，陽極發生氧化反應，Ni被氧化生成Ni²⁺．

解答 解：（1）在化合物中各元素的化合價的代數和為0，在LiNiO₂中鋰元素的化合價為+1，氧元素的化合價為-2，所以鎳元素的化合價為+3；充電時，反應物為LiNiO₂，LiNiO₂中鋰元素的化合價為+1，氧元素的化合價為-2，鎳元素的化合價為+3，生成物是Li和Li_1-xNiO₂，單質鎳的化合價為0價，Li_1-xNiO₂中鋰元素的化合價為+1，氧元素的化合價為-2，鎳元素的化合價為4+x，所以變化的元素有鋰和鎳，
故答案為：+3價；Li、Ni；
（2）電鍍時，鍍件連接電源的負極，鍍層連接電源的正極，陽極發生氧化反應，Ni被氧化生成Ni²⁺，電極方程式為Ni-2e^-=Ni²⁺，故答案為：負極；Ni-2e^-=Ni²⁺．

點評 本題考查原電池和電解池，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，明確電極上發生的反應是解本題關鍵，結合物質的性質來分析解答，注意把握元素化合價的判斷，難度中等．