超细氧化镍(NiO)是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面...

超细氧化镍(NiO)是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。工业上常以Ni(NO3)• 6H2O和[CO(NH2)2](尿素)为原料制备。

（1）Ni2+基态核外电子排布式为_____________。

（2）与NO3-离子互为等电子体的一种分子的分子式为__________。

（3）尿素分子中碳原子轨道的杂化类型为________，1mol尿素分子中含有的σ键的数目为______。

（4）C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为_________。

（5）NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。经测定某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6：91，若该晶体的化学式为NixO，则x=________。

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元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面也有广泛应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：

已知：电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：

H2-2e-=2H+　　 E=0.00V　　 Cu-2e-=Cu2+　　 　　 E=0.34V

Fe-2e-=Fe2+　　 E=-0.44V　　 　　 Ni-2e-=Ni2+　　 　　 E=-0.25V

(1)镍在周期表中的位置为_______________________________。

(2)高镍矿破碎细磨的作用______________________________________。

(3)焰色反应实验可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是______________________。

(4)造渣除铁时发生的化学反应方程式___________________________________（产物以氧化形式表示)。

(5)电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式_____________________________________。

(6)工业上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaC1O溶液，滴加过程中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________。

(7)电解精炼镍的过程需控制pH为2～5，试分析原因______________________________，阳极泥的成分为________________(写名称)。

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元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面也有广泛应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：

已知：电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：

H2-2e-=2H+　　 E=0.00V　　 Cu-2e-=Cu2+　　 　　 E=0.34V

Fe-2e-=Fe2+　　 E=-0.44V　　 　　 Ni-2e-=Ni2+　　 　　 E=-0.25V

(1)镍在周期表中的位置为_______________________________。

(2)高镍矿破碎细磨的作用______________________________________。

(3)焰色反应实验可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是______________________。

(4)造渣除铁时发生的化学反应方程式___________________________________（产物以氧化形式表示)。

(5)电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式_____________________________________。

(6)工业上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaC1O溶液，滴加过程中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________。

(7)电解精炼镍的过程需控制pH为2～5，试分析原因______________________________，阳极泥的成分为________________(写名称)。

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镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。

放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，Fe（OH）2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。

已知 ：①NiO2有强氧化性，可与浓盐酸反应；

②NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）维持电流强度为1.0A，消耗0.28gFe，理论电池工作　　　　　　　　　　 s。（已知F=96500C/mol）

（3）对该电池电极材料进行回收方案设计：

①方案中加入适量双氧水的目的是　　　　　　　　 ；在滤液I中慢慢加入NiO固体，则依次析出沉淀

　　　　　　 和沉淀　　　　　　　 （填化学式）。若两种沉淀都析出，pH应控制在不超过　　　　　　　　　　

（离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀，lg2=0.3、lg3=0.4）；设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②滤液III中溶质的主要成分是　　　　　　　　 （填化学式）；气体I为　　　　　　　　 ，判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，Fe（OH）2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究。

已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：

回答下列问题：

（1）该电池的负极材料是___________________，正极反应式为_________________，

（2）若电池输出电压为3V，给2W灯泡供电，当电池消耗0.02gFe，理论上电池工作__________min（小数点后保留2位）。（已知F=96500C/mol）

（3）将电池电极材料用盐酸溶解后加入适量双氧水，其目的是_____________。过滤，在滤液中慢慢加入NiO固体，则开始析出沉淀时的离子方程式是_______________和___________________。若将两种杂质阳离子都沉淀析出，pH应控制在___________（离子浓度小于或等于1×10-5mol/L为完全沉淀，lg2=0.3、lg3=0.5）；设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案_____________。

（4）将加入NiO过滤后的溶液加入Na2C2O4，得到NiC2O4·2H2O和滤液A，A的主要成分是_____________；电解滤液A，在阴极产生气体B______（填分子式）；在阳极产生气体C______（填分子式）。将NiC2O4·2H2O加入到电解后的溶液，再通入电解时某电解产生的气体，即可得到回收产品Ni（OH）3，所通入气体为______（填“B”、“C”）极气体，判断依据是_________。

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镍配合物在传感器、磁记录材料、储氢材料、电极催化剂和化学键研究等方面有着广泛的应用。以纯镍片为原料制备一种镍配合物[Ni(NH3)xCly]Clz·nH2O的主要流程如下：

（1）工业上镍氢电池总反应式为：LaNi5H6 + NiOOH LaNi5 + Ni(OH)2，其中KOH作电解质溶液，负极电极反应式为：_______________________

（2）常温下，镍投入60%的浓硝酸无明显现象，流程中需控制反应温度50-60oC，控温原因可能是_______，写出离子反应方程式：____________________________。

（3）冷却结晶后洗涤、过滤、干燥得到[Ni(NH3)xCly]Clz·nH2O，其中洗涤的正确操作是___________________________________________________________________。

（4）氨化过程中应控制溶液pH范围8～9，其原因是_____________________________。上述流程中，有关说法正确的是___________

A．氨化操作为在过量氨水和氯化铵缓冲溶液中，缓慢滴入酸化的NiCl2溶液，并不断搅拌

B．此缓冲溶液中微粒浓度大小顺序为：c(Cl—)> c(NH3·H2O) >c(NH4+) > c(OH—)> c(H+)

C．冷却结晶后的母液加适量氨水调节pH后可以循环利用

D．可以用热的浓硫酸和浓硝酸混合溶液代替浓硝酸溶解镍片

（5）为测定化合物[Ni(NH3)xCly]Clz·nH2O的组成，进行如下实验：

实验一：称取样品0.6460 g，加入过量的浓NaOH溶液，煮沸，冷却，蒸出的氨用40.00 mL 0.5000 mol·L-1的盐酸完全吸收，并用蒸馏水定容至100 mL，得溶液B。取B溶液20.00 mL，加入指示剂少量，用0.1000 mol·L-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液20.00 mL。

实验二：另取该样品0.6460 g，溶于水，以0.1000 mol·L-1AgNO3溶液滴定至恰好反应完全，消耗AgNO3溶液20.00 mL。相应反应化学方程式为： [Ni(NH3)xCly]Clz+zAgNO3=[Ni (NH3)xCly] (NO3)z+zAgCl↓ 测得该镍配合物的化学式为______________。

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金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：

（1）Ni原子的核外电子排布式为________；

（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO ________________________ FeO（填“<”或“>”）；

（3）NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________________________；

（4）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为________________________；

（5）丁二酮肟常用于检验Ni²⁺：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni²⁺反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右上图所示。

①该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是________，氮镍之间形成的化学键是________；

②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在________________________；

③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有________________________。

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(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：

①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点FeO________NiO(填“＜”或“＞”)；

②铁有δ、γ、α三种同素异形体，各晶胞如下图，则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。

(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的强相互作用是________。

(3)某钙钛型复合氧化物如图1所示，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。

①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：_________________________。

②已知La为＋3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3(x＜0.1)，此时一部分锰转变为＋4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁及金属-半导体的转变，则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。

③下列有关说法正确的是________。

A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B．氧的第一电离能比氮的第一电离能大

C．锰的电负性为1.59，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强

D．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示

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肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池等方面，NO2的二聚体N2O4是火箭中常用的氧化剂。请回答下列问题：

（1）肼燃料电池的原理如图1所示，左边电极上发生反应的电极反应式为　　　　　　　　　　　 。

（2）火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：

① N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH1=−67.7 kJ·mol−1；

② N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH2=−534.0 kJ·mol−1；

③2NO2(g)N2O4(g) ΔH3=−52.7 kJ·mol−1。

气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）联氨在工业生产中常以氨和次氯酸钠为原料获得，也可在高锰酸钾作催化剂条件下，用尿素[CO(NH2)2]和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应获得，尿素法反应的离子方程式为　　　　　　　　 。

（4）某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图2所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。该装置工作时，H+从　　 (填字母，后同)极区向　　 极区迁移，将电能转化为　　 能，每生成1 mol O2，有　　 g CO2被还原(小数点后保留1位数字)。

（5）图3中甲装置为C3H8O的燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)装置，该同学想在乙装置中实现铁上镀铜，则f处通　　　　 ，写出电极c上的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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