目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
Ⅰ.(镍粉制备)
工业用电解镍新液(主要含NiSO
4,NiCl
2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO
3●yNi(OH)
2●ZH
2O],并利用其制备镍粉的流程如下:

(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO
4+3Na
2CO
3+2H
2O=NiCO
3▪2Ni(OH)
2+3Na
2SO
4+2X,X的化学式为_____。
(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件。
分析下图,反应器中最适合的温度及pH分别为_____℃、_____。

(3)生产中,pH逐渐增加,生成Ni(OH)
2含量也相对增加,则生成的碱式碳酸镍晶体中,镍的含量将_____(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(4)操作2含过滤、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,其中用95%酒精浸泡的目的是_____。
Ⅱ.(测定碱式碳酸镍晶体的组成)
为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO
3●yNi(OH)
2●ZH
2O]组成,某小组设计了如下实验方案及装置:

(资料卡片)
①碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO
2和H
2O
②碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO
2和H
2O
(实验步骤)
①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO
3●yNi(OH)
2●ZH
2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量;
④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)
| 装置C/g
| 装置D/g
| 装置E/g
|
加热前
| 250.00
| 190.00
| 190.00
|
加热后
| 251.08
| 190.44
| 190.00
|
(实验分析及数据处理)
(1)实验过程中步骤⑤鼓入空气的目的是_____。
(2)计算3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO
3●yNi(OH)
2●ZH
2O]中镍元素的质量_____。最终通过计算得到了碱式碳酸镍晶体的组成。
(实验反思)
(3)另一小组同学加热时在酒精灯上加了铁丝网罩,实验结束后,称得装置B中残留固体质量明显增大。经查阅资料发现:在温度控制不当导致温度过高时,NiO会被氧化成Ni2O3。该组同学称得残留的固体中镍元素的质量分数可能是_____。
A 70.1% B 75.9% C 78.7% D 79.6%