Question

（18分）金屬鎳（Ni）的應用越來越廣泛。

（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Li^＋的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為：

xLi＋Li_1-xNiO₂LiNiO₂

LiNiO₂中，Ni元素的化合價為      ；充電時，LiNiO₂中化合價發生變化的元素有     （填元素符號）

（2）Ni常被鍍在金屬制品上以保護金屬不生銹。鍍鎳的方法有：

方法Ⅰ： 電鍍鎳。以NiSO₄為電鍍液。

① 待鍍零件與電源            相連，金屬鎳板與電源               相連。

方法Ⅱ：化學鍍。將待鍍零件浸泡在含有Ni²⁺和H₂PO₂^－的溶液中，在酸性等條件下發生下述反應：

（a）     Ni²⁺ +      H₂PO₂^－+       →      Ni ⁺   +        H₂PO₃^－+     

（b）6H₂PO₂^－ + 2H⁺ ＝ 2P+ 4H₂PO₃^－+ 3H₂↑

上述反應可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的。

② 請在答題卡上寫出并配平反應式（a）。

③ 化學鍍與電鍍相比較，在原理上的相同點是：                                      。

（3）Ni可以與CO(g)發生反應：

利用該反應可以提純粗Ni，得到高純度的金屬Ni。

① 該反應的平衡常數表達式為                                      

② 生產中，在如圖所示密閉容器中充入CO氣體，粗Ni放置在                （填編號）

A．低溫區                       B．高溫區

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）＋3，Li、Ni   （4分）   （2）①負極，正極  （4分）

②2Ni²⁺ + 1H₂PO₂^－+ 1H₂O → 2 Ni⁺  +1H₂PO₃^－+ 2 H⁺ （4分）

③都利用氧化還原反應  （2分）  （3）①     （2分）  ②A （2分）

 

【解析】