【題目】鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動力汽車系統(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環(huán)境有危害。某興趣小組對該電池電極材料進行資源回收研究,設(shè)計實驗流程如下:

已知:NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+

已知實驗溫度時的溶解度:NiC2O4 >NiC2O4。H2O > NiC2O42H2O。

Ksp[Ni(OH)2] 5.0×10-16 , Ksp(NiC2O4): 4.0×10-10。

認真研讀題給信息,回答下列問題:

(1)酸溶后所留殘渣的主要成份 (填物質(zhì)名稱)。

(2)用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH,析出沉淀的成分為____________________(填化學式);

(3)寫出加入Na2C2O4溶液后反應(yīng)的化學方程式_____________________________。

(4)寫出加入NaOH溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。

(5)電解過程中陰極反應(yīng)式為: ,沉淀可被電解所得產(chǎn)物之一氧化,寫出氧化反應(yīng)的離子方程式: 。

(6)鐵鎳蓄電池,放電時總反應(yīng):Fe+Ni2O3+3H2O =Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有關(guān)該電池的說法不正確的是 。

A.電池的電解液為堿性溶液,電池的正極為Ni2O3,負極為Fe

B.電池充電時,陰極附近溶液的pH降低

C.電池放電時,負極反應(yīng)為Fe+20H一2e Fe(OH)2

D.電池充電時,陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+20H一2e Ni2O3+3 H2O

【答案】(1)碳粉

(2)Fe(OH)3;Al(OH)3;

(3)Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+NiC2O4·2H2O↓

(4)NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2↓+C2O42-(2)8.0×105L.mol-1

(5)2H2O+2e-═H2↑+2OH-;(2)2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-

(6)B

【解析】

試題分析:(1)碳粉不溶于水、酸,酸溶后所留殘渣的主要成份為碳粉。

故答案為:碳粉;

(2)用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH,先生成Fe(OH)3沉淀,然后生成Al(OH)3沉淀

故答案為:Fe(OH)3;Al(OH)3;

(3)NiCl2可與Na2C2O4反應(yīng)生成NiC2O42H2O和NaCl,反應(yīng)的化學方程式為NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O42H2O↓+2NaCl。

故答案為:Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+NiC2O42H2O↓;

(4)加入NaOH溶液,NiC2O4沉淀轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,NiC2O4+2OH-Ni(OH)2+C2O42-,根據(jù)Ksp(NiC2O4):4.0×10-10,c(Ni2+)=c(C2O42-)= =2×10-5mol/L;

根據(jù)Ksp[Ni(OH)2]:5.0×10-16,c2(OH-)= = =2.5×10-11mol2/L2;

則該反應(yīng)的平衡常數(shù)= =8×105L/mol。

故答案為:NiC2O4+2OH-= Ni(OH)2↓+C2O42-8.0×105L.mol-1

(5)電解過程中陰極反應(yīng)是水得電子產(chǎn)生氫氣,電解NaCl溶液可以得到氧化性物質(zhì)氯氣,所以沉淀Ⅲ可被電解所得產(chǎn)物Cl2氧化生成Ni(OH)3,電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-═H2↑+2OH-;Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-。

故答案為:2H2O+2e-═H2↑+2OH-2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-

(6)A根據(jù)鐵鎳蓄電池放電時總反應(yīng):Fe+Ni2O3+3H2O═Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可判斷電解液為堿性,故A正確;B充電時消耗氫氧根,陰極附近溶液的pH升高,故B錯誤;C電池放電時,負極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2,故C正確;D電池充電時,陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O,故D正確

故答案為:B。

練習冊系列答案
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【題目】某含苯環(huán)的化合物A,其相對分子質(zhì)量為104,碳的質(zhì)量分數(shù)為92.3%。

1A的分子式為________________________;

2A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學方程式為______________________________。

3)已知:。 請寫出A與稀、冷的KMnO4溶液在堿性條件下反應(yīng)生成物的結(jié)構(gòu)簡式___________________________________

4)在一定條件下,A與氫氣反應(yīng),得到的化合物中碳的質(zhì)量分數(shù)為85.7%。寫出此化合物的結(jié)構(gòu)簡式______________________________________;

5)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

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【題目】某同學為了探究原電池產(chǎn)生電流的過程,設(shè)計了如圖所示實驗。

1)打開K,觀察到的現(xiàn)象為 ,

2)關(guān)閉K,觀察到的現(xiàn)象是 ,

此電池的負極的電極反應(yīng)式為 ,

總反應(yīng)式為 。

3)關(guān)閉K,溶液中陽離子向 (填ZnC)極運動,

外電路中,電子流動方向是

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【題目】如右圖所示,把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5ml鹽酸于試管中,試回答下列問題:

1)實驗中觀察到的現(xiàn)象 。

2)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因

3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子反應(yīng)方程 。

4)有此推知,MgCl2溶液和H2的總能量 (填大于”“小于等于)鎂片和鹽酸的總能量。

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【題目】研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是

A.d為石墨,鐵片腐蝕加快

B.d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為:O2 + 2H2O + 4e 4OH

C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕,該防護方法屬于犧牲陽極的陰極保護法。

D.d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為:2H+ + 2e H2

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【題目】:下列各項分別與哪個影響化學反應(yīng)速率因素的關(guān)系最為密切?

1)夏天的食品易變霉,在冬天不易發(fā)生該現(xiàn)象 ;

2)同濃度不同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅塊和鎂塊,產(chǎn)生氣體有快有慢

3MnO2加入雙氧水中放出氣泡更快

:在一定溫度下,4L密閉容器內(nèi)某一反應(yīng)中氣體M、氣體N的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖:

1)比較t2時刻,正逆反應(yīng)速率大小V V(、“=””)

2)若t2=2min,計算反應(yīng)開始至t2時刻用M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為:

3t3時刻化學反應(yīng)達到平衡,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為

4)如果升高溫度,則V (填增大、減小或不變)

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【題目】為了研究化學反應(yīng)A+B===C+D的能量變化情況,某同學設(shè)計了如圖所示裝置。當向盛有A的試管中滴加試劑B時,看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問題:

(1)該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)A和B的總能量比C和D的總能量 ________(填“高”或“低”)。

(3)物質(zhì)中的化學能通過________轉(zhuǎn)化成________釋放出來。

(4)反應(yīng)物化學鍵斷裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化學鍵形成放出的能量。

(5)寫出一個符合題中條件的化學方程式:_____________________________________。

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【題目】神舟九號載人飛船與天宮一號目標飛行器首次完美交會對接,標志著我國成功實現(xiàn)首次載人空間交會對接。長征系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,生成氮氣和二氧化碳氣體。

1寫出該反應(yīng)的化學方程式:________________________________________

2該反應(yīng)是________(放熱吸熱)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量______(大于、小于等于)生成物的總能量,斷開化學鍵________的總能量小于形成化學鍵________的總能量。

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【題目】鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。

1鈦鐵合金是鈦系儲氫合金的代表,該合金具有放氫溫度低、價格適中等優(yōu)點。

①Ti的基態(tài)原子價電子排布式為________________。

②Fe的基態(tài)原子共有________種不同能級的電子。

2制備CrO2Cl2的反應(yīng)為K2Cr2O73CCl4===2KCl2CrO2Cl23COCl2。

上述化學方程式中非金屬元素電負性由大到小的順序是__________(用元素符號表示)。

②COCl2分子中所有原子均滿足8電子構(gòu)型,COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為_____,中心原子的雜化方式為________。

3NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同,其中Ni2Fe2的離子半徑分別為690pm780pm。則熔點:NiO________(“>”“<””)FeO。

4NiLa的合金是目前使用廣泛的儲氫材料,具有大容量、高壽命、耐低溫等特點,在日本和中國已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

該晶體的化學式為________________

已知該晶胞的摩爾質(zhì)量為M g·mol1,密度為d g·cm3。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶胞的體積是________ cm3(用含M、d、NA的代數(shù)式表示)

該晶體的內(nèi)部具有空隙,且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子比較穩(wěn)定。已知:a511 pm,c397 pm;標準狀況下氫氣的密度為8.98×105 g·cm3;儲氫能力=。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化,則該儲氫材料的儲氫能力為_______。

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