镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。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回收研究。
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 2.0×10-32 | 3.8 | —— |
Fe(OH)3 | 4.0×10-38 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 8.0×10-16 | 6.95 | 9.95 |
Ni(OH)2 | 6.5×10-18 | 5.9 | 8.9 |
回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________________,正极反应式为_________________,
(2)若电池输出电压为3V,给2W灯泡供电,当电池消耗0.02gFe,理论上电池工作__________min(小数点后保留2位)。(已知F=96500C/mol)
(3)将电池电极材料用盐酸溶解后加入适量双氧水,其目的是_____________。过滤,在滤液中慢慢加入NiO固体,则开始析出沉淀时的离子方程式是_______________和___________________。若将两种杂质阳离子都沉淀析出,pH应控制在___________(离子浓度小于或等于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.5);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案_____________。
(4)将加入NiO过滤后的溶液加入Na2C2O4,得到NiC2O4·2H2O和滤液A,A的主要成分是_____________;电解滤液A,在阴极产生气体B______(填分子式);在阳极产生气体C______(填分子式)。将NiC2O4·2H2O加入到电解后的溶液,再通入电解时某电解产生的气体,即可得到回收产品Ni(OH)3,所通入气体为______(填“B”、“C”)极气体,判断依据是_________。
高三化学简答题中等难度题
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。
放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。
已知 :①NiO2有强氧化性,可与浓盐酸反应;
②NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 2.0×10-32 | 4.1 | - |
Fe(OH)3 | 3.5×10-38 | 2.2 | 3.5 |
Fe(OH)2 | 1.0×10-15 | 7.5 | 9.5 |
Ni(OH)2 | 6.5×10-18 | 6.4 | 8.4 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为; ;
(2)维持电流强度为1.0A,消耗0.28gFe,理论电池工作 s。(已知F=96500C/mol)
(3)对该电池电极材料进行回收方案设计:
①方案中加入适量双氧水的目的是 ;在滤液I中慢慢加入NiO固体,则依次析出沉淀
和沉淀 (填化学式)。若两种沉淀都析出,pH应控制在不超过
(离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.4);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案 。
②滤液III中溶质的主要成分是 (填化学式);气体I为 ,判断依据是 。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。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回收研究。
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 2.0×10-32 | 3.8 | —— |
Fe(OH)3 | 4.0×10-38 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 8.0×10-16 | 6.95 | 9.95 |
Ni(OH)2 | 6.5×10-18 | 5.9 | 8.9 |
回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________________,正极反应式为_________________,
(2)若电池输出电压为3V,给2W灯泡供电,当电池消耗0.02gFe,理论上电池工作__________min(小数点后保留2位)。(已知F=96500C/mol)
(3)将电池电极材料用盐酸溶解后加入适量双氧水,其目的是_____________。过滤,在滤液中慢慢加入NiO固体,则开始析出沉淀时的离子方程式是_______________和___________________。若将两种杂质阳离子都沉淀析出,pH应控制在___________(离子浓度小于或等于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.5);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案_____________。
(4)将加入NiO过滤后的溶液加入Na2C2O4,得到NiC2O4·2H2O和滤液A,A的主要成分是_____________;电解滤液A,在阴极产生气体B______(填分子式);在阳极产生气体C______(填分子式)。将NiC2O4·2H2O加入到电解后的溶液,再通入电解时某电解产生的气体,即可得到回收产品Ni(OH)3,所通入气体为______(填“B”、“C”)极气体,判断依据是_________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(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?
________
________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(14分,每空2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
③Ksp[Ni(OH)2]=5.0×10-16, Ksp(NiC2O4)=5.0×10-10;
回答下列问题:
(1)酸溶后所留残渣的主要成分为 (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: 。
(5)电解过程中阴极反应式 ,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 。
(6)铁镍蓄电池,放电时总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
高三化学填空题极难题查看答案及解析
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。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回收研究,设计实验流程如下:
已知:a.NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
b.某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 1.9×10-33 | 3.43 | 4.19 |
Fe(OH)3 | 3.9×10-38 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 1.6×10-14 | 7.60 | 9.75 |
回答下列问题:
(1)根据表中数据判断步骤②依次析出的沉淀Ⅱ______和沉淀Ⅲ______(填化学式),则pH1___pH2(填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用______(填序号)。
A.pH试纸 B.石蕊指示剂 C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则步骤③的化学方程式是______。步骤③后,过滤沉淀所需的玻璃仪器有_____________________。
(3)试写出步骤⑥的离子方程式____________________________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。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回收研究,设计实验流程如下:
已知:a.NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
b.某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 1.9×10-33 | 3.43 | 4.19 |
Fe(OH)3 | 3.9×10-38 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 1.6×10-14 | 7.60 | 9.75 |
回答下列问题:
(1)根据表中数据判断步骤②依次析出的沉淀Ⅱ________和沉淀Ⅲ________(填化学式),则pH1________pH2(填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用________(填序号)。
A.pH试纸 B.石蕊指示剂 C.pH计
(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O,则步骤③的化学方程式是________________________________________________。
步骤③后,过滤沉淀所需的玻璃仪器有____________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:______、 ____________________________。
(3)④中阳极反应产生的气体E为________,验证该气体的试剂为__________________________________________________________。
(4)试写出步骤⑥的离子方程式:______________________________。
高三化学推断题困难题查看答案及解析
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已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。
开始沉淀时 | 完全沉淀时 | |
Al(OH)3 | 3.43 | 4.19 |
Fe(OH)3 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 7.60 | 9.75 |
回答下列问题:
(1)加入试剂A来调节溶液的pH至5左右,试剂A最好选用________。
a.NaOH b.Na2CO3 c.NiO
该过程析出沉淀的成分是____________________(填化学式)。
(2)加入Na2C2O4溶液发生反应的化学方程式是_____________________。
(3)电解时的阴极电极反应式是____________________________。检验阳极产生的气体的试剂是_____________________________ 。
(4)沉淀Ⅱ可被电解所得阳极产物氧化,该反应的离子方程式是____________。
(5)检验Ni(OH)3已洗涤干净的方法是________________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
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:
开始沉淀pH | 沉淀完全pH | ||
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?_______________________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
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)电解过程中阴极反应式为: ,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: 。
(6)铁镍蓄电池,放电时总反应:Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是 。
A.电池的电解液为碱性溶液,电池的正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池充电时,阴极附近溶液的pH降低
C.电池放电时,负极反应为Fe+20H一一2e一 Fe(OH)2
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+20H一一2e一 Ni2O3+3 H2O
高三化学填空题困难题查看答案及解析
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 > NiC2O42H2O。
③ Ksp[Ni(OH)2]: 5.0×10-16 , Ksp(NiC2O4): 4.0×10-10。
认真研读题给信息,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)电解过程中阴极反应式为: ,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: 。
(6)铁镍蓄电池,放电时总反应:Fe+Ni2O3+3H2O =Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是 。
A.电池的电解液为碱性溶液,电池的正极为Ni2O3,负极为Fe
B.电池充电时,阴极附近溶液的pH降低
C.电池放电时,负极反应为Fe+20H一一2e一 Fe(OH)2
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+20H一一2e一 Ni2O3+3 H2O
高三化学实验题极难题查看答案及解析