從錢幣到電池 新能源化學元素巡禮：鎳

　　鎳是鐵系第三元素（詢底價|查參配），外觀上面和鐵、鈷一樣，高純度情況下都是銀白色密度很高的金屬非常的堅硬，高純度鎳棒常在實驗室作為電極使用，顆粒狀的鎳也叫鎳花在實驗室中使用的更多。

　　鎳金屬的穩(wěn)定性極高，鎳顆粒直接在高溫火焰下灼燒，部分位置會像鐵一樣生成黑色氧化物，還有些部位會被亮藍色氧化物包裹。鎳有三種氧化物，即氧化亞鎳（NiO）,四氧化三鎳（Ni3O4）及三氧化二鎳（Ni2O3）。三氧化二鎳僅在低溫時穩(wěn)定，加熱至400~450℃，即離解為四氧化三鎳，進一步提高溫度最終變成氧化亞鎳。

　　高純度鎳對酸腐蝕也有很高抗性，鎳花置于硫酸中加熱只會產(chǎn)生少量氣泡，室溫中放置一周也只會讓溶液微微變綠，參加反應(yīng)的鎳少得可憐，如果你加大硫酸的濃度，鎳會和鐵一樣發(fā)生鈍化，表面產(chǎn)生致密的氧化物保護內(nèi)部的鎳，導致反應(yīng)停止。

　　強堿對于鎳來說也是一樣，甚至在熔融氫氧化物的時候主要使用的都是鎳制坩堝，離譜的是單質(zhì)氟的相關(guān)反應(yīng)實驗也采用鎳制容器，鎳連被稱作死亡元素的單質(zhì)氟都不怕，（氟是鹵素元素，單質(zhì)氟化學性質(zhì)極其活躍，最強的氧化劑之一，甚至在一定條件下能夠和部分惰性氣體反應(yīng)）。

　　鎳的化學性質(zhì)過于穩(wěn)定，所以實驗室中采用的大多是顆粒更細的鎳粉。鎳粉制取可以采用氧化鎳與氫氣反應(yīng)，這個反應(yīng)的制取量小，純度不高。

氧化鎳與氫氣加熱生成鎳粉與水

　　更純的鎳粉則是采用四羰基合鎳的熱分解來得到的，四羰基鎳是一種劇毒氣體，蒸汽混合空氣見火星還會爆炸，所以用這玩意兒制鎳很可能就要造鎳了，危。實驗室里四羰基合鎳難以保存，所以工業(yè)上多采用羰基鎳粉來制備純鎳。制備鎳粉還可以通過分解鎳的另一種化合物二茂鎳來獲得，深綠色晶體狀的二環(huán)戊二烯合鎳Ni（C5H5）2對熱敏感需要充氮氣保存。

　　鎳粉活潑性就很高了，和稀硫酸反應(yīng)就和之前完全不同，加熱后會劇烈反應(yīng)快速溶解在硫酸之中，溶液的顏色也轉(zhuǎn)為綠色，這個溶液可以提純出七水合硫酸鎳。鎳和稀硝酸反應(yīng)會更加的暴力，稍微一加熱鎳粉就消失不見了。

鎳粉與稀硫酸反應(yīng)（上）鎳粉與稀硝酸反應(yīng)（下）

　　鎳與強堿反應(yīng)與和強酸完全不同，鎳粉甚至無法和大部分強堿進行反應(yīng)，氫氧化鎳的制取只能采用土辦法，往鎳鹽溶液中添加強堿制取的氫氧化鎳。

硫酸鎳與氫氧化鉀反應(yīng)生成氫氧化鎳和硫酸鉀

　　鎳粉和氧氣可以很輕松的反應(yīng)，如果在反應(yīng)中摻雜點水蒸氣，鎳粉甚至能夠自燃，生成的鎳氧化物是綠色粉末狀，沒錯和抹茶粉一模一樣，很容易和強酸生成對應(yīng)的鎳鹽。與氧氣長時間反應(yīng)，會生成三價鎳組成的三氧化二鎳，3價鎳是一種超強的氧化劑，在氧化反應(yīng)中會被還原成穩(wěn)定的2價鎳。

　　鎳粉非常的怕氨水，鎳粉和濃氨水的混合物放在一起加熱，鎳粉很容易就被氨水侵蝕，氨對于鎳離子有非常強大的絡(luò)合能力。在鎳鹽溶液中加入濃氨水，氨能夠趕跑鎳鹽水合物中的水，行程氨絡(luò)合離子。在三元前驅(qū)體制取中需要用到一定濃度的氨水最為絡(luò)合劑。

六水合硫酸鎳與濃氨水反應(yīng)