(12分)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
题型:不详难度:来源:
(12分)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:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。 ②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O ③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示:
M(OH)n
| Ksp
| 开始沉淀pH
| 沉淀完全pH
| Al(OH)3
| 1.9×10-23
| 3.4
| 4.2
| Fe(OH)3
| 3.8×10-38
| 2.5
| 2.9
| Ni(OH)2
| 1.6×10-14
| 7.6
| 9.8
| 回答下列问题: (1) 用NiO调节溶液的pH,依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ__________(填化学式)。 (2) 写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式: 。 (3) 检验电解滤液时阳极产生的气体的方法: 。 (4) 写出“氧化”反应的离子方程式: 。 (5) 如何检验Ni(OH)3已洗涤干净? 。 |
答案
(1) Fe(OH)3 Al(OH)3(各1分,共2分) (2) NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O↓+2NaCl(3分) (3) 用湿润的淀粉碘化钾试纸(2分) (4) 2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl-(3分) (5) 取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,若沉淀不溶解,证明沉淀已洗涤干净(2分) |
解析
试题分析:解:(1)根据表中开始沉淀和沉淀完全pH,Fe(OH)3开始沉淀pH=2.5,沉淀完全pH=2.9,Al(OH)3开始沉淀pH=3.4,沉淀完全pH=4.2,故为:Fe(OH)3 Al(OH)3; (2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4•2H2O和NaCl,故方程式为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl (3)滤液为氯化钠溶液,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸; (4)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-,故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl- (5)取最后一次洗涤浸出液,加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明未洗涤干净,若无白色沉淀,说明已洗涤干净。 点评:本题考查化学反应原理中的电化学,化学方程式的书写,离子的检验等,难度适中。 |
举一反三
一定能在下列溶液中大量共存的离子组是A.水电离产生的H+浓度为1×10-12mol·L-1的溶液:NH4+.Na+.Cl-.HCO3- | B.含有大量Fe3+的溶液:SCN-.I-.K+.Br- | C.能使pH试纸变蓝色的溶液:Na+.AlO2-.S2-.CO32- | D.澄清透明的无色溶液:ClO-.MnO4-.Al3+.SO42- |
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在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是 A.能使酚酞变红的溶液中:AlO2-、Na+、NH4+、NO3- | B.25℃,由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、SO42- HCO3- | C.常温下,在c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液中:Na+、CO32-、Cl-、NO3- | D.在酸性KMnO4溶液中:Na+、I-、SO42-、NO3- |
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某溶液与金属铝反应能放出氢气,则在该溶液中可能大量共存的离子组是 ( ) A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+ | B.Na+、Ba2+、Cl-、SO42- | C.NO3-、K+、Cl-、Na+ | D.K+、Cl-、Al3+、SO42- |
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常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42- | B.甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、ClO-、Cl- | C.pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br- | D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3- |
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下列各组离子,在指定条件下,一定能大量共存的是: ①某无色透明的酸性溶液中:Cl-、Na+、CrO42-、SO42- ②水电离产生的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:K+、Ba2+、Cl-、NO3- ③使紫色石蕊试液变红的溶液中:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl- ④加入过量NaOH溶液后可得到澄清溶液:K+、Ba2+、 HCO3-、C1- ⑤c(H+)<c(OH-)的溶液中:ClO-、Cl-、K+、Na+ ⑥在酸性高锰酸钾溶液中:Na+、NH4+、I-、ClO- ⑦能使pH试纸变深蓝色的溶液中:Na+、AlO2-、K+、CO32- |
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