(12分)鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害。某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+。
②已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
M(OH)n | Ksp | 開始沉淀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 |
(1) Fe(OH)3 Al(OH)3(各1分,共2分)
(2) NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O↓+2NaCl(3分)
(3) 用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙(2分)
(4) 2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl-(3分)
(5) 取最后一次洗滌液,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,證明沉淀已洗滌干凈(2分)
解析試題分析:解:(1)根據(jù)表中開始沉淀和沉淀完全pH,F(xiàn)e(OH)3開始沉淀pH=2.5,沉淀完全pH=2.9,Al(OH)3開始沉淀pH=3.4,沉淀完全pH=4.2,故為:Fe(OH)3 Al(OH)3;
(2)NiCl2可與Na2C2O4反應(yīng)生成NiC2O4?2H2O和NaCl,故方程式為:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4?2H2O↓+2NaCl
(3)濾液為氯化鈉溶液,電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣,氯氣有強(qiáng)氧化性,故可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙;
(4)過(guò)濾2得到Ni(OH)2電解濾液1產(chǎn)生氯氣,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-,故答案為:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-
(5)取最后一次洗滌浸出液,加入硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,則說(shuō)明未洗滌干凈,若無(wú)白色沉淀,說(shuō)明已洗滌干凈。
考點(diǎn):金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù);難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)反應(yīng)原理中的電化學(xué),化學(xué)方程式的書寫,離子的檢驗(yàn)等,難度適中。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
M(OH)n | Ksp | ||
pH | |||
開始沉淀 | 沉淀完全 | ||
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 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
M(OH)n | Kap | pH | |
開始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 1.9×10-23 | 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 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年四川省高三1月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(12分)鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害。某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+。
②已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
M(OH)n |
Ksp |
開始沉淀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 |
回答下列問(wèn)題:
(1) 用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH,依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ__________(填化學(xué)式)。
(2) 寫出加入Na2C2O4溶液的反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
(3) 檢驗(yàn)電解濾液時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體的方法:
。
(4) 寫出“氧化”反應(yīng)的離子方程式:
。
(5) 如何檢驗(yàn)Ni(OH)3已洗滌干凈?
。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年江蘇省南京市高三第四次模擬考試(理綜)化學(xué)部分 題型:實(shí)驗(yàn)題
鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害。某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+。
②已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
M(OH)n |
Ksp |
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pH |
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開始沉淀 |
沉淀完全 |
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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 |
回答下列問(wèn)題:
(1) 用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH,依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ__________(填化學(xué)式)。
(2) 寫出加入Na2C2O4溶液的反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3) 檢驗(yàn)電解濾液時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體的方法: 。
(4) 寫出“氧化”反應(yīng)的離子方程式: 。
(5) 如何檢驗(yàn)Ni(OH)3已洗滌干凈? 。
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