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_________。

铜、硫的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛,辉铜矿(主要成分是Cu2S)是冶炼铜和制硫酸的重要原料。

(1)已知:①2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2kJ/mol

②2Cu2O(s)+ Cu2S(s)=6Cu(s)+ SO2(g) △H=+116.0kJ/mol

则Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H=__________。

(2)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气可制取氢气,既廉价又环保,若得到56L(标准状况)氢气,则转移的电子属为________。

(3)上述冶炼过程中会产生大量的SO2,回收处理SO2不仅能防止环境污染,而且能变害为宝。回收处理的方法之一是先将SO2转化为SO3,然后再转化为H2SO4。

①450℃时,某恒容密闭容器中存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO2(g)△H<0,下列事实能表明该反应达到平衡的是___________。

A.容器内气体密度不变 B.O2、SO2的消耗速率之比为1:2

C.n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2 D.容器内压强不再发生交化

②450℃、0.1Mpa下,将2.0molSO2和1.0molO2置于5L密闭容器中开始反应,保持温度和容器体积不变,SO2的转化率(a)随着时间(t)的变化如图1所示。则该温度下反应的平衡常数K=_____。若维持其他条件不变,使反应开始时温度升高到500℃ ,请在图l中画出反应从开始到平衡时SO2转化率的变化图像_______。

(4)已知CuCl2溶液中,铜元素的存在形式与c(Cl-)的相对大小有关,具体情况如图2所示(分布分数是指平衡体系中各含铜微粒物质的量占铜元素总物质的量的百分比)。

①若溶液中含铜微粒的总浓度为amol/L,则X点对应的c(CuCl+)=___________ (用含a的代数式表示)。

②向c(Cl-)=1mol/L的氯化铜溶液中滴人少量AgNO3溶液,则浓度最大的含铜微粒发生反应的离子方程式为__________。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网