Question

【題目】元素鎳（Ni）、錳（Mn）及其化合物常用作工業(yè)生產(chǎn)的催化劑。已知Ni（OH）2（藍(lán)綠色）、Mn（OH）2（紫色）均難溶于水，Ksp[Ni（OH）2]=6×1018，Ksp[Mn（OH）2]=2×1013，回答下列問題：

（1）某溶液中含有濃度較大的Ni2+和Mn2+，向其中滴加NaOH溶液，當(dāng)Ni2+恰好沉淀完全（恰好完全沉淀時Ni2+濃度等于1.0×105mol·L1）時，溶液中的c（H+）=_______mol/L，此時溶液中c（Mn2+）=_______mol/L（提示：）。

（2）血紅蛋白（Hb）與O2和CO存在如下平衡：Hb（aq）+O2（g）HbO2（aq）K1，Hb（aq）+CO（g）HbCO（aq）K2，正常體溫下血紅蛋白與兩種氣體的結(jié)合度（α）（注：α ＝），隨兩氣體平衡分壓的變化關(guān)系如下圖所示：

①若平衡常數(shù)K1遠(yuǎn)小于K2，則上圖中曲線1代表的氣體是_______；利用圖中所給數(shù)據(jù)計算曲線2所代表平衡的平衡常數(shù)_______（用氣體的平衡分壓代替氣體的平衡濃度）

②CO和Ni能發(fā)生反應(yīng)生成四羰基鎳：Ni＋4CONi（CO）4（四羰基鎳），已知四羰基鎳在溫度高的條件下易分解，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是_______（填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”），四羰基鎳進(jìn)入人體血液后更容易釋放出金屬鎳，從而使人鎳中毒，分析其中的原因_______。

（3）已知Ni（OH）3難溶于水，它可由Ni（OH）2與NaClO溶液反應(yīng)得到，試寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。

Answer 1

【答案】1.3×10-8 0.34或0.33都可得分 CO 2.00kPa－1 放熱反應(yīng) Ni（CO）4進(jìn)入血液后，CO會與血紅蛋白結(jié)合，使平衡Ni＋4CONi（CO）4逆向移動，從而使人體內(nèi)金屬鎳增多 2Ni（OH）2+ClO-+H2O=2Ni（OH）3+Cl-

【解析】

（1）根據(jù)Ksp的表達(dá)式進(jìn)行相關(guān)計算；（1）根據(jù)平衡移動原理分析并計算平衡常數(shù)；(3)根據(jù)電子守恒及電荷守恒書寫并配平離子方程式。

（1）Ni2+恰好完全完全沉淀時c(Ni2+)=1×10-5，根據(jù)Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=6×10-18，解得c(OH-)=7.7×10-7，則c(H+)=(mol/L)；Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)×c2(OH-)=c(Mn2+)×(7.7×10-7)2=2×10-13，解得c(Mn2+)=0.34(mol/L)[注：由Ni(OH)2的Ksp表達(dá)式求得c2(OH-)，將該值整體代入Mn(OH)2的Ksp表達(dá)式中可求得c(Mn2+)=0.33(mol/L)也可得分]，故答案為：1.3×10-8；0.34或0.33；

（2）①因?yàn)檠�紅蛋白與CO反應(yīng)的平衡常數(shù)大，說明CO更容易與血紅蛋白結(jié)合，因此在同一條件下CO與血紅蛋白的結(jié)合度(其實(shí)就是血紅蛋白的轉(zhuǎn)化率)大于O2與血紅蛋白的結(jié)合度，故曲線1代表的氣體是CO。設(shè)Hb(aq)的初始濃度為c，當(dāng)氧氣的平衡分壓p(O2)＝2.00kPa時，c(HbO2)平衡＝0.80c；c(Hb)平衡＝0.20c；故Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)在正常體溫下的平衡常數(shù)K＝，故答案為：CO ；2.00kPa－1；

②高溫下Ni(CO)4易分解，說明升溫會使反應(yīng)Ni＋4CONi(CO)4逆向移動，故逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；由于血紅蛋白與CO結(jié)合能力非常強(qiáng)，故Ni(CO)4進(jìn)入血液后，血紅蛋白結(jié)合CO，使Ni＋4CONi(CO)4逆向移動，金屬鎳在血液中沉積，故答案為：放熱反應(yīng)；Ni(CO)4進(jìn)入血液后，CO會與血紅蛋白結(jié)合，使平衡Ni＋4CONi(CO)4逆向移動，從而使人體內(nèi)金屬鎳增多；

（3）NaClO具有強(qiáng)氧化性，將+2價Ni氧化為+3價，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒，離子方程式為：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-，故答案為：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-。