题目内容
【题目】如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
（1）甲烷燃料电池负极反应式是__________________；
（2）石墨(C)极的电极反应式为________________________；
（3）若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L ，丙装置中阴极析出铜的质量为________g；
（4）某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠作电解质溶液，阳极选用________作电极。
【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 2Cl--2e-=Cl2↑ 4.48L 12.8 铁
【解析】
试题（1）甲烷燃料电池，甲烷在负极反应，方程式：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
（2）甲中氧气一极为正极，甲烷一极为负极，故乙中铁极为阴极，石墨为阳极，反应：2Cl--2e-=Cl2。
（3）标准状况下，2.24 L氧气物质的量=0.1mol，转移电子0.4mol，铁极反应：2H++2e-=H2，故生成0.2mol氢气，体积=0.2×22.4=4.48L；据转移电子相等，丙中阴极反应：Cu2++2e-=Cu，析出铜物质的量是0.2mol，质量=0.2×56=12.8g。
（4）为生成二价铁，阳极需用铁作电极。
【题目】以镍废料(主要成分为镍铁合金，含少量铜)为原料，生产NiO的部分工艺流程如下：
已知：下表列出了几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.2 |
（1）“除铁”时需控制溶液的pH范围为________。
（2）“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。
（3）“沉镍”时得到碱式碳酸镍[用xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。
①在隔绝空气条件下，“煅烧”碱式碳酸镍得到NiO，该反应的化学方程式为________。
②“沉镍”时，溶液pH增大，碱式碳酸镍中Ni元素含量会增加，原因是________。
