Question

金屬鎳（Ni）的應(yīng)用越來(lái)越廣泛．
（1）LiNiO₂常用作鋰離子電池的正極材料，負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li⁺的高分子材料．這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：xLi+Li_1-xNiO₂

放電

充電

LiNiO₂
LiNiO₂中，Ni元素的化合價(jià)為

+3價(jià)

；充電時(shí)，LiNiO₂中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有

Li、Ni

（填元素符號(hào)）
（2）Ni常被鍍?cè)诮饘僦破飞弦员Ｗo(hù)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

負(fù)極

相連，金屬鎳板與電源

正極

相連．
方法Ⅱ：化學(xué)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(fā)生下述反應(yīng)：（a）

2

Ni²⁺+

1

 H₂PO₂^-+

1

→

2

Ni⁺+

1

 H₂PO₃^-+

2H⁺

（b）6H₂PO₂^-+2H⁺=2P+4H₂PO₃^-+3H₂↑
上述反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金，從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的．
②請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫(xiě)出并配平反應(yīng)式（a）．
③化學(xué)鍍與電鍍相比較，在原理上的相同點(diǎn)是：

都利用氧化還原反應(yīng)

．Ni（s）+4CO（g）

323～353K

453～473K

Ni（CO）4（g）
（3）Ni可以與CO（g）發(fā)生反應(yīng)：
利用該反應(yīng)可以提純粗Ni，得到高純度的金屬Ni．
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

C(Ni(CO)4)

C4(CO)

②生產(chǎn)中，在如圖所示密閉容器中充入CO氣體，粗Ni放置在

A

（填編號(hào)）
A．低溫區(qū)                       B．高溫區(qū)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)同一化合物中各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為0判斷；根據(jù)各元素的化合價(jià)判斷（注意會(huì)判斷充電時(shí)的反應(yīng)物、生成物的）；
（2）①電鍍時(shí)，鍍件連接電源的負(fù)極，鍍層連接電源的正極；
②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子式相等配平方程式，注意結(jié)合原子守恒、電荷守恒；
③根據(jù)是否有化合價(jià)的變化判斷；
（3）①反應(yīng)平衡常數(shù)=

C(Ni(CO)4)

C4(CO)

，注意在反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式中固體或純液體不能寫(xiě)；
②根據(jù)方程式結(jié)合溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析．

解答：解：（1）在化合物中各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為0，在LiNiO₂中鋰元素的化合價(jià)為+1，氧元素的化合價(jià)為-2，所以鎳元素的化合價(jià)為+3；充電時(shí)，反應(yīng)物為L(zhǎng)iNiO₂，LiNiO₂中鋰元素的化合價(jià)為+1，氧元素的化合價(jià)為-2，鎳元素的化合價(jià)為+3，生成物是Li和Li_1-xNiO₂，單質(zhì)鎳的化合價(jià)為0價(jià)，Li_1-xNiO₂中鋰元素的化合價(jià)為+1，氧元素的化合價(jià)為-2，鎳元素的化合價(jià)為4+x，所以變化的元素有鋰和鎳，故答案為：+3價(jià)；Li、Ni；
（2）①電鍍時(shí)，鍍件連接電源的負(fù)極，鍍層連接電源的正極，故答案為：負(fù)極；正極；  
②該反應(yīng)中一個(gè)Ni²⁺得到1個(gè)電子生成Ni⁺，一個(gè)H₂PO₂^-失去2個(gè)電子生成H₂PO₃^-，所以得失電子的最小公倍數(shù)為2，故Ni²⁺的計(jì)量數(shù)為2，H₂PO₂^-的計(jì)量數(shù)為2，然后根據(jù)原子守恒、電荷守恒配平方程式，所以該方程式為2Ni²⁺+1H₂PO₂^-+1H₂O=2Ni⁺+1H₂PO₃^-+2H⁺，
故答案為：2；1；1；2；1；2H⁺；
③化學(xué)鍍與電鍍都有元素化合價(jià)的變化，所以都是利用氧化還原反應(yīng)，故答案為：都利用氧化還原反應(yīng)；     
（3）①該反應(yīng)的平衡常數(shù)=

C(Ni(CO)4)

C4(CO)

，故答案為：

C(Ni(CO)4)

C4(CO)

；
②要使該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，溫度應(yīng)控制在323～353K之間，所以粗Ni放置在低溫區(qū)，故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電鍍、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、化合價(jià)的判斷等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，注意反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式中不寫(xiě)固體和純液體物質(zhì)的濃度．