Question

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，Fe^3＋不能氧化Ni^2＋。

②K (Ni(OH)): 5.0×10^-16 ， K (NiC₂O₄): 4.0×10^-10

回答下列问题：

（1）酸溶后所留残渣的主要成份              （填物质名称）。

（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为____________________(填化学式)；用pH试纸测定某溶液pH的具体操作是                                     。

（3）写出加入Na₂C₂O₄溶液后反应的化学方程式_____________________________。

（4）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式                            ，该反应的平衡常数为                。

（5）沉淀Ⅲ可被电解所得产物        （填化学式）氧化生成Ni(OH)₃ ，如何洗涤Ni(OH)₃ 沉淀                                                                 。

Answer 1

【知识点】难溶电解质的溶解平衡  沉淀转化  H5  J1

【答案解析】（1）碳粉

（2）Fe(OH)₃、Al(OH)₃   ；把干燥pH试纸置于表面皿（或玻璃片）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，待显色后立即与标准比色卡比对即可读数。

（3） NiCl₂＋Na₂C₂O₄==NiC₂O₄↓＋2NaCl

（4） NiC₂O₄  +2OH^-   Ni(OH)₂＋C₂O₄^2-        8.0×10⁵L.mol^-1

（5）   Cl₂       往盛有Ni(OH)₃ 沉淀的漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流干后，再重复2~3次。

   解析：（1）电极材料由Ni(OH)₂、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成，加入酸只有碳不反应，所以酸溶后所留残渣的主要成份是碳粉；

（2）用NiO调节溶液的pH，溶液pH升高，根据题意知析出沉淀的成分为Fe(OH)₃、Al(OH)₃ ；  把干燥pH试纸置于表面皿（或玻璃片）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，待显色后立即与标准比色卡比对即可读数。

（3）NiCl₂可与Na₂C₂O₄反应生成NiC₂O₄和NaCl：NiCl₂＋Na₂C₂O₄==NiC₂O₄↓＋2NaCl

（4）根据K (Ni(OH)): 5.0×10^-16 ， K (NiC₂O₄): 4.0×10^-10利用沉淀转化知：NiC₂O₄  +2OH^-   Ni(OH)₂＋C₂O₄^2-  ；

（5）电解滤液1产生氯气，沉淀Ⅲ可被电解所得产物氯气氧化生成Ni(OH)₃ ，往盛有Ni(OH)₃ 沉淀的漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流干后，再重复2~3次。

【思路点拨】本题考查了电化学，化学方程式的书写，离子的检验等知识，看懂实验流程是关键。