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【题目】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已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。

开始沉淀时

完全沉淀时

Al(OH)3

3.43

4.19

Fe(OH)3

2.53

2.94

Ni(OH)2

7.60

9.75

回答下列问题:

(1)加入试剂A来调节溶液的pH5左右,试剂A最好选用________

aNaOH bNa2CO3 cNiO

该过程析出沉淀的成分是____________________(填化学式)

(2)加入Na2C2O4溶液发生反应的化学方程式是_____________________

(3)电解时的阴极电极反应式是____________________________。检验阳极产生的气体的试剂是_____________________________

(4)沉淀Ⅱ可被电解所得阳极产物氧化,该反应的离子方程式是____________

(5)检验Ni(OH)3已洗涤干净的方法是________________________________

【答案】c Fe(OH)3Al(OH)3 NiCl2Na2C2O42H2O = NiC2O4·2H2O↓2NaCl 2H2O2e = 2OH- +H2 2H+ 2e = H2 用湿润的淀粉KI试纸 2Ni(OH)22OHCl2 = 2Ni(OH)32Cl 取最后一次洗涤液,加入酸化的AgNO3溶液,如无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净

【解析】

1)除杂原则不增不减与原溶质不反应,再结合沉淀所需的pH值表格分析沉淀成分;

2NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O42H2ONaCl;

3)过滤1得到的滤液为NaCl溶液,依据电解原理中电极的放电顺序及电极产物分析作答;

4)电解食盐水得到的阳极产物氯气具有强氧化性,可与Ni(OH)2发生氧化还原反应;

5)依据洗涤的残留液中无氯离子的检验方法来验证沉淀是否洗涤干净。

1)酸溶后的溶液中含有Al3 Fe3 Ni2 等金属离子,为留住镍元素,将铁离子与铝离子除去,最好选用NiO,调节pH值使杂质离子Al3 Fe3 沉淀,根据沉淀溶解度表可以看出,根据表中开始沉淀和沉淀完全pHFeOH3开始沉淀pH=2.5,沉淀完全pH=2.9AlOH3开始沉淀pH=3.4,沉淀完全pH=4.2,所以调节pH = 5后,析出的沉淀为Fe(OH)3Al(OH)3

故答案为:cFe(OH)3Al(OH)3

2)除去Al3 Fe3 等杂质离子后的溶液为NiCl2 溶液,加入Na2C2O4溶液后又经过了过滤步骤,可以推测此步骤中反应有沉淀析出,因此发生的反应方程式为NiCl2Na2C2O42H2O = NiC2O4·2H2O↓2NaCl

故答案为:

NiCl2Na2C2O42H2O = NiC2O4·2H2O↓2NaCl

过滤1得到的滤液为NaCl溶液,则阴极是氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H2O +2e-==H2↑+2OH-;或 2H+ 2e = H2而阳极氯离子放电生成氯气,检验氯气可用湿润的淀粉KI试纸,

故答案为:2H2O2e = 2OH- +H2 2H+ 2e = H2;用湿润的淀粉KI试纸

4)电解食盐水得到的阳极产物氯气具有强氧化性,可氧化Ni(OH)2Ni(OH)3,同时氯气被还原为氯离子,其离子方程式是2Ni(OH)2+2OH-+Cl22Ni(OH)3+2Cl-

故答案为:2Ni(OH)22OHCl2 = 2Ni(OH)32Cl

5)取最后一次洗涤液,加入酸化的AgNO3溶液,如无白色沉淀生成,证明Ni(OH)3已洗涤干净,

故答案为:取最后一次洗涤液,加入酸化的AgNO3溶液,如无白色沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净。

练习册系列答案
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A. Y电极为高能锂电池的负极从隔膜中通过的离子数目为0.4NA

B. 电解池中换成阴离子交换膜,总反应不发生变化

C. 若电解过程体积变化忽略不计,则电解后甲池中溶液浓度为4mol/L

D. 电源正极反应式为:FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S

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B. 0.5molH2O所含的电子数为9NA

C. 8.0gCu2SCuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA

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【题目】80℃时,1L 密闭容器中充入0.20 mol N2O4,发生反应N2O42NO2 H = + Q kJ·mol1(Q0),获得如下数据:

时间/s

0

20

40

60

80

100

c(NO2)/mol·L1

0.00

0.12

0.20

0.26

0.30

0.30

下列判断正确的是

A. 升高温度该反应的平衡常数K减小

B. 2040s 内,v(N2O4)= 0.004 mol·L1·s1

C. 100s时再通入0.40 mol N2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大

D. 反应达平衡时,吸收的热量为0.15Q kJ

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【题目】某化学兴趣小组对硫酸亚铁的一些性质进行探究。 回答下列问题:

(1)配制0.5 mol·L1 FeSO4溶液时,将称量好的硫酸亚铁溶解于一定浓度的稀硫酸溶液中,结合化学用语解释稀硫酸的作用_____________________________

该实验小组做如下实验。

实验序号

操作及现象

2 mL上述FeSO4溶液于试管中,逐滴加入少量0.1 mol·L1 Na2S 溶液,产生大量黑色沉淀

2 mL上述FeSO4溶液于试管中,加入21 mol·L1 KSCN溶液无现象,通入一段时间O2,溶液变为浅红色

重复实验ⅱ,向浅红色溶液中加入5% H2O2溶液至过量,产生无色气体(经检验为O2),溶液变为深红色,且红色很快褪去

(2)进一步研究证实,黑色沉淀的主要成分是FeSNa2S 溶液呈碱性,FeSO4溶液与其反应不生成Fe(OH) 2而生成FeS的可能原因是_____________________

(3)用离子方程式表示步骤ⅱ中溶液变红的原因:________________________

(4)甲同学探究步骤ⅲ中溶液褪色的原因,提出如下假设:

a. Fe3+ H2O2还原 b. SCN- O2氧化 c. SCN- H2O2氧化

乙同学根据上述实验现象认为假设b不成立,他依据的现象是________________

甲同学利用上述部分试剂,通过以下实验验证了假设c成立。请将以下实验操作及现象补充完整。

步骤

试剂及操作

i

取褪色后溶液一份滴加FeCl3溶液

_________

ii

_________________

_________

(5)为探究硫酸亚铁的分解产物,将硫酸亚铁放入装置A接入下图所示的装置中,打开K1K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

CD中的溶液依次是__________________(填字母标号)

a.品红溶液 bNaOH溶液 cBaCl2 溶液

dBa(NO3)2 溶液 e.浓H2SO4

CD中有气泡冒出,并可观察到的现象分别是____________ ______________

写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式______________________________

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(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程________________

(2)写出基态F原子核外电子排布式__________________

(3)写出A2D的电子式________,其分子中________(填“含”或“不含”)σ键,________(填“含”或“不含”)π键。

(4)A,B,C共同形成的化合物化学式为________,其中化学键的类型有________

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(操作流程) 安装吸收装置→PH3的产生与吸收转移KMnO4吸收溶液亚硫酸标准溶液滴定

(实验装置)

C中盛有200g原粮,D、E、F 各盛装1.00mL浓度为1.00×103mol/LKMnO4 溶液(H2SO4 酸化)。

请回答下列有关问题

(1)仪器G的名称是_______。以磷化铝为例,写出磷化铝与水反应的化学方程式 ________________

(2)检查C装置气密性的方法是:用止水夹夹紧C装置___________,取下上口活塞,漏斗中加入水,打开下口旋塞,观察到 ___________________,表明装置气密性良好。

(3)实验过程中,用抽气泵反复抽气的目的是 ______________________________

(4)A中盛装KMnO4溶液是为除去空气中可能含有的 ___________ (还原氧化”)性气体;B中盛装新制FeSO4溶液的作用是 _______________________

(5)已知 D、E、F 中发生同一反应,实验中 PH3被氧化成磷酸,写出所发生的化学反应方程式 ____ ;收集装置D、E、F所得吸收液,并洗涤D、E、F,将吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中,加水稀释至25mL,用浓度为5×10-4 mol/LNa2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液11.00mL,则该原粮中磷化物(PH3)的含量为_____mg/kg。

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【题目】原子序数依次增大的短周期主族元素abcde中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;bd 的最简单氢化物为A2B型,且bd 的最外层电子数之和等于ace的最外层电子数之和,c+1价离子比e- 1价离子少8个电子。下列说法正确的是

A. 简单离子的半径:e>d>b>c B. 最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:e>d>a

C. 简单氢化物的沸点:b>d>c D. 简单离子的还原性:b>e>d

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