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、制备草酸镍(NiC
2O
4,其中Ni为+2价):
工业上用含镍合金废料(除镍外,还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍。
(资料卡片1):
(1).过氧化氢(H
2O
2)俗称双氧水,是一种液体,受热易分解,可用于实验室制取氧气;过氧化氢能将+2价铁氧化为+3价铁。
(2).金属镍的化学性质类似于铁,与盐酸反应能生成氯化镍(NiCl
2)。
根据下列工艺流程图回答问题:

(1)酸溶之后的滤渣中含有的金属是____________(填化学式)。
(2)写出酸溶过程中Ni与盐酸反应的化学方程式____________。
(3)加H
2O
2时,温度不能太高,其原因是______________________,若H
2O
2在一开始酸溶时便与盐酸一起加入,则与原步骤酸溶过滤后的滤液相比,该滤液中会增加的金属离子是Cu
2+和____________(写离子符号)。
(4)已知Na
2C
2O
4溶液加入NiCl
2溶液发生复分解反应,写出该反应的化学方程式_________。
II、镍粉制备:
工业用电解镍液(主要含NiSO
4)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO
3•yNi(OH)
2•zH
2O,并利用其制备镍粉,过程如下:

(5)反应器1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_______________。
(6)反应器1的出料口获得的固体洗涤时,需用纯水洗涤,可以用来检验固体洗涤干净的试剂是_______________。
(7)反应器2中产生的气体Y是空气中含量最多的气体,该气体是________(填化学式)。
III、测定碱式碳酸镍晶体的组成:
测定碱式碳酸镍晶体(xNiCO
3•yNi(OH)
2•zH
2O)组成的实验方案及装置如下图:

(资料卡片2):
碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO
2及H
2O
(实验步骤):
①检查装置气密性;②准确称取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
| 200.00
| 180.00
| 180.00
|
加热后
| 201.08
| 180.44
| 180.00
|
(实验分析及数据处理):
(8)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_____g。(写出计算过程,精确到小数点后两位)