Question

（选考）镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）₂、炭粉、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，并设计出相关实验流程图

已知：①NiCl₂易溶于水，Fe³⁺不能氧化Ni²⁺

②某温度下一些金属氢氧化物的K_sp及沉淀析出的理论pH如表所示：

M（OH）n	Ksp	pH
开始沉淀	沉淀完全
Al（OH）3	1．9×10^-33	3．43	4．19
Fe（OH）3	3．8×10^-38	2．53	2．94
Ni（OH）2	1．6×10^-14	7．60	9．75

回答下列问题：

（1）根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ       和沉淀Ⅲ      （填化学式），则pH₁      pH₂（填填“＞”、“＝”或“＜”），控制两种沉淀析出可利用       。．

A．pH试纸       B．石蕊指示剂      C．pH计

（2）已知溶解度：NiC₂O₄＞NiC₂O₄•H₂O＞NiC₂O₄•2H₂O，则反应③的化学方程式是            。第③步反应后，过滤沉淀时需要的玻璃仪器有     ．若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因                   、                     。

（3）④中阳极反应产生的气体E为             ，验证该气体的试剂为          。

（4）试写出反应⑥的离子方程式_____________________________________________。

Answer

（1）Fe（OH）3 Al（OH）3 ＜ C （4分）

（2）NiCl2+Na2C2O4+2H2O＝NiC2O4·2H2O+2NaCl （2分）

烧杯、漏斗、玻璃棒；（3分） 滤纸破损、过滤液的液面高于滤纸的边缘（2分）

（3）Cl2；湿润的淀粉碘化钾试纸（2分）

（4）2Ni（OH）2+Cl2+2OH—＝2Ni（OH）3+2Cl—（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据表中数据可判断开始沉淀时氢氧化铁需要的pH最小，其次是氢氧化铝和氢氧化镍，因此步骤②依次析出沉淀Fe（OH）3和沉淀Al（OH）3，其中pH1＜pH2。由于需要严格控制溶液的pH值，因此控制两种沉淀析出可利用pH计，答案选C。

（2）溶解度小的首先析出，则根据溶解度：NiC2O4＞NiC2O4•H2O＞NiC2O4•2H2O可知反应③的化学方程式是NiCl2+Na2C2O4+2H2O＝NiC2O4·2H2O+2NaCl。第③步反应后，过滤沉淀时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；若过滤时发现滤液中有少量浑浊，可能的原因是滤纸破损或过滤液的液面高于滤纸的边缘。

（3）D是氯化钠，惰性电极电解氯化钠溶液阳极是氯离子放电产生氯气，则④中阳极反应产生的气体E为Cl2；氯气具有强氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，则验证该气体的试剂为湿润的淀粉碘化钾试纸。

（4）氯气具有氧化性，能把Ni（OH）2氧化为Ni（OH）3，该反应的离子方程式为2Ni（OH）2+Cl2+2OH—＝2Ni（OH）3+2Cl—。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用