镍及其化合物常用作合金、催化剂及电极材料.已知:镍元素有+2-查字典问答网
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  镍及其化合物常用作合金、催化剂及电极材料.已知:镍元素有+2、+3价的氧化物和氢氧化物,在盐中以+2价的形式存在.(1)镍与稀硝酸反应放出NO,反应的化学方程式是___.(2)Ni2O3是一

  镍及其化合物常用作合金、催化剂及电极材料.已知:镍元素有+2、+3价的氧化物和氢氧化物,在盐中以+2价的形式存在.

  (1)镍与稀硝酸反应放出NO,反应的化学方程式是___.

  (2)Ni2O3是一种重要的电池材料.

  ①铁镍蓄电池放电时总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2

  电池放电时,负极反应为___;

  电池充电时,阳极反应为___.

  ②在碱性条件下,镍氢电池的总反应为:3Ni2O3+LaNi5H6+3H2O放电

  充电LaNi5+6Ni(OH)2,该电池放电时,负极电极反应为___

  (3)工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示.

  已知:

  ①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解

  ②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)

  下列说法不正确的是___

  A.碳棒上发生的电极反应:4OH--4e- O2↑+2H2O

  B.电解过程中,B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少

  C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH

  D.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式不发生改变

  (4)某工厂用废的含镍催化剂(主要含Ni,还含有一定量的Al、Fe、SiO2)回收镍的流程如下:

  已知:上述流程中,几种氢氧化物完全沉淀时的pH如下表:

  沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2①水合肼(N2H4•H2O)是强还原剂,氧化产物对环境友好.由“沉淀→镍”的化学方程式___.

  ②滤渣b所含成份的化学式为___.

  ③若将溶液调整为pH=6时加入了bkgNi(OH)2,从酸浸到滤液B的过程中镍的损失率为3%,后几步操作过程中镍的损失率为5%,akg废催化剂(含Ni70%)经上述流程最终得到金属镍的质量为___kg(填计算式).

1回答
2020-02-04 09:24
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李唯为

  (1)镍与稀硝酸反应放出NO,同时生成硫酸镍,反应的化学方程式为3Ni+8HNO3=3Ni(NO3)2+2NO↑+4H2O,

  故答案为:3Ni+8HNO3=3Ni(NO3)2+2NO↑+4H2O;

  (2)①根据电池的总反应:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,放电时Fe作负极,发生氧化反应失电子生成Fe2+,最终生成Fe(OH)2,负极电极反应式为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2,Ni2O3作正极,发生还原反应,得电子,最终生成Ni(OH)2,电极反应式为,电池充电时,阳极Ni(OH)2发生氧化反应生成Ni2O3,电极反应式为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+6H2O,

  故答案为:Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2;2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+6H2O;

  ②电池放电时的反应为LaNi5H6+6NiO(OH)═LaNi5+6Ni(OH)2,该电池放电时,负极NiOOH发生氧化反应生成Ni(OH)2,电极反应式为LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6 H2O,

  故答案为:LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6 H2O;

  (3)A、由图知,碳棒与电源正极相连是电解池的阳极,电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑,故A正确;

  B、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极,电极反应Ni2++2e-=Ni.电解过程中为平衡A、C中的电荷,A中的Na+和C中的Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中,这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故B错误;

  C、因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解;氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度),为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH,故C正确;

  D、若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序Cl->OH-,则Cl-移向阳极放电:2Cl- --2e-=Cl2↑,电解反应总方程式会发生改变,故D错误;

  故选BD;

  (4)废镍催化剂(主要含Ni,还含有一定量的Al、Fe、SiO2),用硫酸溶解,SiO2不与硫酸反应,过滤得到滤液A中含有NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3及过量的硫酸,加入的是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,加入Ni(HO)2调节pH为6,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀、Al3+转化为Al(OH)3沉淀,过滤得滤渣b为Al(OH)3、Fe(OH)3,滤液中含有NiSO4,将滤液pH值调到9.2,使镍离子沉淀,再加N2H4•H2O还原得金属镍,

  ①水合肼(N2H4•H2O)是强还原剂,氧化产物对环境友好,由“沉淀→镍”的化学方程式为2Ni(OH)2+N2H4•H2O═2Ni+N2↑+5H2O,

  故答案为:2Ni(OH)2+N2H4•H2O═2Ni+N2↑+5H2O;  

  ②根据上面的分析可知,滤渣b所含成份的化学式为Al(OH)3、Fe(OH)3,

  故答案为:Al(OH)3、Fe(OH)3;

  ③bkgNi(OH)2中镍元素的质量为5993

2020-02-04 09:28:40

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