题目内容

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如表所示:
M(OH)nKsppH
开始沉淀沉淀完全
Al(OH)31.9×10-233.44.2
Fe(OH)33.8×10-382.52.9
Ni(OH)21.6×10-147.69.8
回答下列问题:
(1)慢慢加入NiO以调节溶液的pH至
 
(填写范围),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)加入Na2C2O4时最好采用饱和的Na2C2O4溶液,理由是
 
.
(4)检验电解滤液时阳极产生的气体的方法:
 
.
(5)实验中,沉淀Ⅲ的氧化是在碱性条件下发生的.写出该“氧化”反应的离子方程式:
 
.
(6)如何检验Ni(OH)3已洗涤干净?
 
.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:流程分析可知,废旧镍电池电极材料加入盐酸酸溶过滤得到滤液加入NiO调节溶液PH沉淀铁离子和铝离子,过滤后的滤液则加入草酸钠生成NiC2O4?2H2O晶体,过滤得到Ni(OH)2在碱性溶液则加入氢氧化钠,通入氯气反应生成Ni(OH)3;
(1)根据表中开始沉淀和沉淀完全PH数据解题;
(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4?2H2O和NaCl;
(3)加入Na2C2O4时最好采用饱和的Na2C2O4溶液目的是完全沉淀镍离子;
(4)滤液为氯化钠溶液,电解时阳极产生氯气;
(5)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气;
(6)取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,若沉淀不溶解,证明沉淀已洗涤干净.
解答: 解:(1)根据表中开始沉淀和沉淀完全PH,Fe(OH)3开始沉淀PH=2.5沉淀完全PH=2.9,Al(OH)3开始沉淀PH=3.4沉淀完全PH=4.2,Ni(OH)2开始沉淀PH=7.6沉淀完全PH=9.8,慢慢加入NiO以调节溶液的pH至4.2至7.6,铁离子和铝离子冯分别全部沉淀,依次沉淀为:Fe(OH)3,Al(OH)3;此时镍离子不沉淀;
故答案为:4.2至7.6,Fe(OH)3,Al(OH)3 ;
(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4?2H2O和NaCl,反应的化学方程式为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4?2H2O↓+2NaCl;
故答案为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4?2H2O↓+2NaCl;
(3)加入Na2C2O4时最好采用饱和的Na2C2O4溶液尽可能的将溶液中的Ni2+沉淀完全;
故答案为:尽可能的将溶液中的Ni2+沉淀完全;
(4)滤液为氯化钠溶液,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸,故答案为:用湿润的淀粉碘化钾试纸;
(5)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-,故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-
(6)取最后一次洗涤浸出液,加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明未洗涤干净,若无白色沉淀,说明已洗涤干净,
故答案为:取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,若沉淀不溶解,证明沉淀已洗涤干净.
点评:本题考查化学反应原理中的电化学,化学方程式的书写,离子的检验等,难度中等.
练习册系列答案
相关题目

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