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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Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在...

镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiOH2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。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资源回收研究,设计实验流程如下:

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已知:NiCl2易溶于水,Fe3不能氧化Ni2

已知实验温度时的溶解度:NiC2O4 >NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O

Ksp NiOH2): 50×10-16  Ksp NiC2O4): 40×10-10

回答下列问题:

1)酸溶后所留残渣的主要成份             (填物质名称)。

2)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为____________________(填化学式);

3)写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式_____________________________

4)写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式                           ,该反应的平衡常数为              

5)电解过程中阴极反应式为:                       ,沉淀可被电解所得产物之一氧化,写出氧化反应的离子方程式:                                              

(6)铁镍蓄电池,放电时总反应:Fe+Ni2O3+3 H2O 满分5 manfen5.com Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是                

A.电池的电解液为碱性溶液,电池的正极为Ni2O3、负极为Fe

B.电池充电时,阴极附近溶液的pH降低

C.电池放电时,负极反应为Fe+20H一2e 满分5 manfen5.comFe(OH)2

D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+20H一2e满分5 manfen5.com Ni2O3+3 H2O

 

(1)碳粉;(2)Fe(OH)3;Al(OH)3;(3)Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+NiC2O4·2H2O↓; (4)NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2↓+C2O42-,8.0×105L.mol-1; (5)2H2O+2e-═H2↑+2OH-;2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;(6)B 【解析】 试题分析: (1)由题意可知,电极材料中的Ni(OH)2、碳粉、氧化铁中只有碳粉不能与盐酸发生反应,滤渣的主要成分为碳粉,故答案为碳粉; (2)由题意可知,加入NiO调节PH目的为去除滤液中含有的铁离子与铝离子,故析出沉淀的主要成分为Fe(OH)3 Al(OH)3,故答案为Fe(OH)3 Al(OH)3; (3)加入Na2C2O4的目的为将Ni2+沉淀出来,反应的方程式为Na2C2O4+NiCl2+2H2O =2NaCl+NiC2O4·2H2O↓,故答案为Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+ NiC2O4·2H2O↓; (4)加入氢氧化钠的目的是沉淀未完全反应的Ni2+,反应的方程式为NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2↓+C2O42-,该反应的平衡常数为,由Ksp (Ni(OH)2)= 5.0×10-16 可知,=5.0×10-16,Ksp (NiC2O4)=4.0×10-10可知,=4.0×10-10, =/=(4.0×10-10)/(5.0×10-16)=8×105,故答案为NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2↓+C2O42-,8×105; (5)电解过程中,阴极为H+得电子生成氢气,电极反应式为)2H2O+2e-=H2↑+2OH-,沉淀Ⅲ为Ni(OH)2,电解所得氯气可将其氧化为Ni(OH)3,反应的方程式为2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl-,,故答案为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═ 2Ni(OH)3+2Cl-; (6)根据放电时总反应为Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2可知:A.电池的电解液为碱性溶液,电池的正极为Ni2O3、负极为Fe,正确;B.电池充电时,阴极反应应为Fe(OH)2+2 e一 Fe+20H一,PH变大,错误;C.电池放电时,负极反应为Fe+20H一一2e一 Fe(OH)2 ,正确;D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+20H一一2e一 Ni2O3+3 H2O,正确;故答案为B。 考点:电解池、镁、铝及其化合物、铁、铜及其化合物、无机化工流程题  
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考点分析:
相关试题推荐

实验室从含碘废液中测定I的含量以及碘的回收过程如下:

.含碘废液中I含量的测定

用移液管量取2500 mL废液于250 mL锥形瓶中,分别加入5 mL 2 mol·L1 H2SO4溶液和10 mL 20% NH4FeSO42·12H2O溶液,摇匀,小火加热蒸发至碘完全挥发,取下锥形瓶冷却后,加入10 mL 2 mol·L1 H2SO4溶液,加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂),用0025 0 mol·L1标准K2Cr2O7溶液进行滴定到终点。重复3次,数据记录见下表:(已知反应:

2Fe32I===2Fe2I2 6Fe2Cr2O14H===6Fe32Cr37H2O

次数

1

2

3

滴定体积/mL

1960

1965

1955

.碘的回收

250 mL含碘废液于烧杯中,加入Na2S2O3溶液,并将饱和CuSO4溶液在不断搅拌下滴加到废液中,加热至70左右完全反应生成CuI沉淀。过滤,得到的CuI沉淀按图1进行操作,检查装置的气密性后,从分液漏斗中逐滴加浓硝酸(注意滴液的速度),完全反应后,通过减压过滤,得到粗碘固体产品和抽滤液,然后按图2进行粗碘的提纯。

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请回答下列问题:

1)简述图2实验装置中烧瓶的作用_____________________________________

2)某同学欲配制200 mL 2 mol·L1H2SO4,配制方法合理的是________

A.在200 mL 1 mol·L1H2SO4中加入224 L标准状况下的SO3

B.向100 mL 4 mol·L1H2SO4中加入100 mL

C.取5 mol·L1H2SO4 800 mL,加水至200 mL

D.将16 g NaOH固体加入到200 mL 3 mol·L1H2SO4溶液中

3)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L1H2SO4的目的是________

4)根据滴定的有关数据,计算该废液中I的含量为_____g·L1(保留小数点后两位)。

5)写出图1锥形瓶中发生反应的化学方程式:______________________________

6)按图2装置进行粗碘提纯,采用的分离方法是________ab为冷凝水进出口,其中________(填“a”或“b”)接水龙头,最终能得到较多较高纯度的单质碘。

 

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常温下20 mL 0.2 mol·L-1二元酸H2A溶液中滴加0.2 mol·L-l NaOH溶液有关微粒物质的量变化如图。下列叙述正确的是(  

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A当V(NaOH)=20 mL时,溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HA-)>c( A2-)>c( OH-)> ((H+

B等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水中的大

C等浓度H2A和NaHA的混合溶液中无论加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大

D.当V(NaOH) =40 mL时,升高温度,c(Na+)/c(A2-)减小

 

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有一兴趣小组准备在实验室中制H2,装置如图所示。可是在实验室   中发现酸液不足而又无其他酸液可加入。为达到实验目的,可以从长颈漏斗中加入适量的试剂是(  

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NaNO3溶液;酒精;CCl4苯;Na2CO3溶液;KCl溶液。

A.①②③      B.②④⑤      C.①②④⑥      D.②③⑥

 

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已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图,下列说法正确的是(    )

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A、若HmXOn为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)

B、若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱

C、若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸

D、若四种元素中只有一种为金属,则Z与Y两者的最高价氧化物对应的水化物能反应

 

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下列实验能达到预期目的是(    )

选项

实验内容

实验目的

A

室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH

比较HClO和CH3COOH的酸性强弱

B

向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaC12固体,溶液红色变浅

证明Na2CO3溶液中存在水解平衡

C

向10mL 0.2mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀

证明在相同温度下Ksp:

Mg(OH)2>Fe(OH)3

D

分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大

证明非金属性S>C

 

 

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