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  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,

  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 ③Ksp (Ni(OH)2):5.0×10-16,Ksp (NiC2O4):4.0×10-10

  回答下列问题:

  (1)酸溶后所留残渣的主要成份___ (填物质名称).

  (2)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为___(填化学式);

  (3)写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式___.

  (4)写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式___,该反应的平衡常数为___.

  (5)写出电解时阴极的电极反应式___,沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化,写出氧化反应的离子方程式:___.

1回答
2020-05-24 07:55
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欧卫斌

  将废旧镍电池电极材料溶于稀盐酸,发生反应Ni(OH)2+2HCl=NiCl2+2H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,过滤得到的残渣是C,向滤液中加入NiO,条件溶液的pH,根据流程图知,生成的沉淀应该是Fe(OH)3、Al(OH)3,然后向滤液中加入Na2C2O4溶液,发生反应NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl,过滤,将滤液电解,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,过滤得到的NiC2O4和NaOH反应生成Ni(OH)2,用氯气将Ni(OH)2氧化生成Ni(OH)3,根据铁镍蓄电池放电时总反应:Fe+Ni2O3+3H2O═Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可判断电解液为碱性,充电时消耗氢氧根,阴极附近溶液的pH升高.

  (1)通过以上分析知,酸溶时能与盐酸反应的物质是Al、Ni(OH)2、Fe2O3,

  故答案为:碳粉;

  (2)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;

  (3)加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式为:Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+NiC2O4•2H2O↓,

  故答案为:Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+NiC2O4•2H2O↓;

  (4)加入NaOH溶液,NiC2O4沉淀转化为Ni(OH)2,NiC2O4+2OH-⇌Ni(OH)2+C2O42-,根据Ksp(NiC2O4):4.0×10-10

  c(Ni2+)=c(C2O42-)=

  K

2020-05-24 07:58:24

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