题目内容

7．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．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+，Cl2可以氧化Ni（OH）2．
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）nKsp开始沉淀pH沉淀完全pH
Al（OH）31.9×10-233.44.2
Fe（OH）33.8×10-382.52.9
Ni（OH）21.6×10-147.69.8
试回答相关问题：
（1）用NiO调节溶液的pH，依次析出沉淀ⅠFe（OH）3和沉淀ⅡAl（OH）3（填化学式），调节过程中pH不能低于4.2．
（2）写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl．
（3）写出流程中，通入Cl2发生“氧化”反应的离子方程式2Ni（OH）2+2OH-+Cl2═2Ni（OH）3+2Cl-．
（4）如何检验Ni（OH）3已洗涤干净？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．

分析 将废旧镍电池电极材料溶于稀盐酸，发生反应Ni（OH）2+2HCl=NiCl2+2H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，过滤得到的残渣是C，向滤液中加入NiO，条件溶液的pH，根据流程图知，生成的沉淀应该是Fe（OH）3、Al（OH）3，然后向滤液中加入Na2C2O4溶液，发生反应NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl，过滤，将滤液电解，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，过滤得到的NiC2O4和NaOH反应生成Ni（OH）2，用氯气将Ni（OH）2氧化生成Ni（OH）3，最后洗涤沉淀得到较纯净的Ni（OH）3，据此分析解答，
（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）过滤2得到Ni（OH）2电解滤液1产生氯气；
（4）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：将废旧镍电池电极材料溶于稀盐酸，发生反应Ni（OH）2+2HCl=NiCl2+2H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，过滤得到的残渣是C，向滤液中加入NiO，条件溶液的pH，根据流程图知，生成的沉淀应该是Fe（OH）3、Al（OH）3，然后向滤液中加入Na2C2O4溶液，发生反应NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl，过滤，将滤液电解，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，过滤得到的NiC2O4和NaOH反应生成Ni（OH）2，用氯气将Ni（OH）2氧化生成Ni（OH）3，最后洗涤沉淀得到较纯净的Ni（OH）3，
（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，
故答案为：Fe（OH）3；Al（OH）3；4.2；
（2）NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4•2H2O和NaCl，故答案为：NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl；
（3）过滤2得到Ni（OH）2电解滤液1产生氯气，流程中，通入Cl2二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-；
（4）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 本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查分析、推断、计算能力，涉及离子反应方程式的书写、沉淀的洗涤等知识点，综合性较强，为高考高频点，明确每一步中发生的反应及物质的性质、物质分离方法即可解答，题目难度中等．

练习册系列答案
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