题目内容
【题目】铅镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为: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
【答案】C
【解析】分析:根据电池的总反应:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可以判断出铁镍蓄电池放电时Fe作负极,发生氧化反应,为还原剂,失电子生成Fe(OH)2,Ni2O3作正极,发生还原反应,为氧化剂,得电子,生成Ni(OH)2,充电是放电的逆反应,据此解答。
详解:A、反应后产物有氢氧化物,可得电解液为碱性溶液,由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子,Ni2O3做氧化剂得到电子,即正极为Ni2O3、负极为Fe,A正确;
B、根据总反Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可以判断出铁镍蓄电池放电时Fe作负极,发生氧化反应,为还原剂,失电子生成Fe2+,碱性电解质中最终生成Fe(OH)2,负极反应为:Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2,B正确;
C、充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,电池放电时负极反应为:Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-,因此电池充电过程中阴极附近溶液的pH会升高,C错误;
D、充电时,阴极发生Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-,阳极发生2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O,D正确;答案选C。
【题目】草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上用废镍催化剂(成分主要为Ni ,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(NiC2O4)= 4.05×1010
(1)“酸浸”前将废镍催化剂粉碎的目的是:____。“滤渣Ⅰ”的主要成分为:____。
(2)若试剂a为H2O2 ,写出氧化时反应的离子方程式:____。
(3)调节pH的范围为:____。
(4)写出“沉钙”操作中加入NH4F时发生反应的离子方程式:____,NH4F的电子式为:____。
(5)如果“沉镍”操作后测得滤液中C2O42 的浓度为0.18 mol·L1,则溶液中c(Ni2+)= ____ mol·L1。
(6)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解,可重新制得单质镍催化剂。该制备过程的化学方程式为:____。