分析 (1)配制NiSO4溶液时要防止镍离子水解,可以加适量的稀硫酸,通过检验固体表面是否有硫酸根离子来证明Ni(OH)2已经完全洗净;NaClO氧化Ni(OH)2生成氯离子和NiOOH,根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式;
(2)通过Ksp[Ni(OH)2]可计算出c(Ni2+)≤2×10-7 mol•L-1时溶液中氢氧根离子的浓度,据此计算出与NiSO4反应的氢氧化钠的物质的量,根据硫酸的物质的量可计算出与硫酸反应的氢氧化钠的物质的量,两者之和即为所加入的NaOH的固体的物质的量,再计算出质量;
(3)HCO3-和NH4+水解相互促进,且随着NH4HCO3的浓度增大,NH3•H2O的浓度也随之增大,有利于纳米NiO的生成,所以反应物NH4HCO3和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时,收率升高;
(4)制备纳米 NiO 时,加入一些可溶于水的有机物(如:吐温-80),吐温-80 分子包裹在前体颗粒表面,阻止了颗粒团聚(聚集),从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体,所以能制得更优质的纳米材料;
(5)根据图3可知,吐温-80的最佳加入量为1.25mL时,前体在液体石蜡中沉降体积最小;
(6)根据镍镉电池的总反应Cd+2NiOOH+2H2O $?_{充电}^{放电}$Cd(OH)2+2Ni(OH)2可知,放电时,Cd是还原剂,在负极发生氧化反应,NiOOH是氧化剂,在正极发生还原反应,据此书写电极反应式;
解答 解:(1)配制NiSO4溶液时要防止镍离子水解,可以加适量的稀硫酸,所以NiSO4溶液配制方法是将NiSO4固体溶于稀硫酸中,并稀释至一定浓度,检验Ni(OH)2已经完全洗净的方法是用洁净的小试管盛接最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,若没有浑浊出现时,说明沉淀已经洗净,NaClO氧化Ni(OH)2生成氯离子和NiOOH,反应的离子方程式为ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+2NiOOH+H2O,
故答案为:将NiSO4固体溶于稀硫酸中,并稀释至一定浓度;用洁净的小试管盛接最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,若没有浑浊出现时,说明沉淀已经洗净;ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+2NiOOH+H2O;
(2)通过Ksp[Ni(OH)2]可计算出c(Ni2+)≤2×10-7 mol•L-1时溶液中氢氧根离子的浓度为1×10-4 mol•L-1,所以与NiSO4反应的氢氧化钠的物质的量为2×1L×0.001mol•L-1+1L×1×10-4 mol•L-1=0.0021mol,根据硫酸的物质的量可计算出与硫酸反应的氢氧化钠的物质的量为0.0002mol,所以加入的NaOH的固体的物质的量至少为0.0021mol+0.0002mol=0.0023mol,其质量为质量0.092g,
故答案为:0.092;
(3)HCO3-和NH4+水解相互促进,且随着NH4HCO3的浓度增大,NH3•H2O的浓度也随之增大,有利于纳米NiO的生成,所以反应物NH4HCO3和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时,收率升高,
故答案为:HCO3-和NH4+水解相互促进,且随着NH4HCO3的浓度增大,NH3•H2O的浓度也随之增大,有利于纳米NiO的生成;
(4)制备纳米 NiO 时,加入一些可溶于水的有机物(如:吐温-80),吐温-80 分子包裹在前体颗粒表面,阻止了颗粒团聚(聚集),从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体,所以能制得更优质的纳米材料,
故答案为:吐温-80 分子包裹在前体颗粒表面,阻止了颗粒团聚(聚集),从而缓慢结晶得到颗粒大小均匀的NiO前体;
(5)根据图3可知,吐温-80的最佳加入量为1.25mL时,前体在液体石蜡中沉降体积最小,
故答案为:1.25;
(6)根据镍镉电池的总反应Cd+2NiOOH+2H2O $?_{充电}^{放电}$Cd(OH)2+2Ni(OH)2可知,放电时,Cd是还原剂,在负极发生氧化反应,NiOOH是氧化剂,在正极发生还原反应,电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,
故答案为:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-.
点评 本题考查物质制备方案、物质组成的测定、原电池与电解池原理,题目综合性强,是对学生综合能力的考查,明确原理是关键,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| 选项 | 操作及现象 | 溶液 |
| A | 通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,溶液变澄清 | BaCl2溶液 |
| B | 通入CO2,溶液变浑浊.继续通CO2至过量,浑浊消失 | Na2SiO3溶液 |
| C | 通入CO2,溶液变浑浊.再加入品红溶液,红色退去 | Ca(ClO)2溶液 |
| D | 通入CO2,溶液变浑浊.继续通CO2至过量,浑浊消失.再加入足量NaOH溶液,无明显变化 | Ca(OH)2溶液 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=+817.63 kJ•mol-1 | |
| B. | N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63 kJ•mol-1 | |
| C. | N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-641.63 kJ•mol-1 | |
| D. | N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-817.63 kJ•mol-1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 放电时,Na+从右到左通过离子交换膜 | |
| B. | 放电时,负极反应式为3NaBr-2e-═NaBr3+2Na+ | |
| C. | 充电时,A极应与直流电源负极相连 | |
| D. | 放电时,当有0.1molNa+通过离子交换膜时,B极上有0.3molNaBr产生 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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