Question

20．镍（Ni）是银白色金属，硬度大，熔点高达1455℃，比黄金还高，镍在空气中不易被氧化，镍的性能在很多方面都超过了铜，在科技发达的今天，金属镍的应用感来越广泛，请回答下列问题：
（1）LiNiO₂常用作锂离子电池的正极材料，负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导监Li⁺的高分子材料．这种锂离子电池的电池反应式为：xLi+Li_1-xNiO₂$?_{充电}^{放电}$LiNi0₂，Ni元素的化合价为+3价；充电时，LiNiO₂中化合价发生变化的元素有Li、Ni（填元素符号）．
（2）Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈．电镀镍的方法是以NiSO₄为电镀液，将待镀件与电源负极相连，金属镍板发生的电极反应式为：Ni-2e^-=Ni²⁺．

Answer 1

分析 （1）根据同一化合物中各元素的化合价的代数和为0；根据各元素的化合价判断（注意会判断充电时的反应物、生成物的）；
（2）电镀时，镀件连接电源的负极，镀层连接电源的正极，阳极发生氧化反应，Ni被氧化生成Ni²⁺．

解答 解：（1）在化合物中各元素的化合价的代数和为0，在LiNiO₂中锂元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，所以镍元素的化合价为+3；充电时，反应物为LiNiO₂，LiNiO₂中锂元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，镍元素的化合价为+3，生成物是Li和Li_1-xNiO₂，单质镍的化合价为0价，Li_1-xNiO₂中锂元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，镍元素的化合价为4+x，所以变化的元素有锂和镍，
故答案为：+3价；Li、Ni；
（2）电镀时，镀件连接电源的负极，镀层连接电源的正极，阳极发生氧化反应，Ni被氧化生成Ni²⁺，电极方程式为Ni-2e^-=Ni²⁺，故答案为：负极；Ni-2e^-=Ni²⁺．

点评 本题考查原电池和电解池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，明确电极上发生的反应是解本题关键，结合物质的性质来分析解答，注意把握元素化合价的判断，难度中等．