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    16．镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成．放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，Fe（OH）2最终氧化、脱水生成氧化铁．由于电池使用后电极材料对环境有危害，某学习小组对该电池电极材料进行回收研究．
    已知：①NiO2有强氧化性，可与浓盐酸反应；
    ②NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+．
    ③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：
    M（OH）nKsppH
    开始沉淀沉淀完全
    Al（OH）32.0×10-324.1-
    Fe（OH）33.5×10-382.23.5
    Fe（OH）21.0×10-157.59.5
    Ni（OH）26.5×10-186.48.4
    回答下列问题：
    （1）该电池的正极反应式为；NiO2+2H2O+2e-=Ni（OH）2+2OH-；
    （2）维持电流强度为1.0A，消耗0.28gFe，理论电池工作965s．（已知F=96500C/mol）
    （3）对该电池电极材料进行回收方案设计：

    ①方案中加入适量双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；，；将混合物加入氢氧化钠溶液充分溶解、过滤、洗涤得到滤渣为氢氧化铁，将滤液中通入过量二氧化碳气体过滤洗涤得到沉淀氢氧化铝；在滤液I中慢慢加入NiO固体，则依次析出沉淀Fe（OH）3和沉淀Al（OH）3（填化学式）．若两种沉淀都析出，pH应控制在不超过6.4（离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀，lg2=0.3、lg3=0.4）；设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案将混合物加入NaOH溶液中充分溶解，过滤、洗涤，滤渣为Fe（OH）3，将滤液通入足量CO2，过滤、洗涤，得沉淀物Al（OH）3．
    ②滤液III中溶质的主要成分是NaCl（填化学式）；气体I为Cl2，判断依据是电解池阳极产生Cl2将NiC2O4氧化为Ni（OH）3．

    分析 （1）电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成，放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，铁做负极，NiO2做正极发生还原反应生成Ni（OH）2，结合电荷守恒和原子守恒配平书写电极反应；
    （2）依据Q=tI，铁失电子发生氧化反应最后生成+3价铁，结合电子守恒计算；
    （3）废电池电极材料加入盐酸溶解，得到氯化镍、氯化亚铁、氯化铝，加入双氧水氧化亚铁离子为铁离子，过滤得到滤渣Ⅰ为C，滤液1为氯化铁、氯化镍、氯化铝溶液，加入NiO调节溶液PH沉淀铁离子和铝离子，过滤得到滤渣Ⅱ为Fe（OH）3，Al（OH）3，滤液Ⅱ中加入Na2C2O4，沉淀镍离子生成NiC2O4•H2O，和滤液Ⅲ为氯化钠溶液，电解得到氢气、氯气和氢氧化钠溶液，气体Ⅰ为Cl2，氯气、氢氧化钠溶液和NiC2O4•H2O反应生成Ni（OH）3，
    ①废电池电极材料加入盐酸溶解，得到氯化镍、氯化亚铁、氯化铝，加入适量双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入NiO的目的是调节溶液PH值，先后沉淀铁离子和铝离子，但镍离子不能沉淀，根据题中表中数据可知，PH控制控制在不超过6.4，铁离子和铝离子都沉淀析出，过滤得到Fe（OH）3，Al（OH）3，氢氧化铝是两性氢氧化物，把氢氧化铁和氢氧化铝溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤渣为氢氧化铁沉淀，滤液为偏铝酸钠溶液，再通入过量二氧化碳沉淀出氢氧化铝；
    ②分析可知滤液Ⅲ中溶质的主要成分是氯化钠，电解氯化钠溶液，阳极上氯离子失电子生成氯气，气体Ⅰ为氯气；

    解答 解：（1）电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成，放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，铁做负极，NiO2做正极发生还原反应生成Ni（OH）2，结合电荷守恒和原子守恒配平书写电极反应为：NiO2+2H2O+2e-=Ni（OH）2+2OH-，
    故答案为：NiO2+2H2O+2e-=Ni（OH）2+2OH-；
    （2）维持电流强度为1.0A，消耗0.28gFe，铁失电子最终生成+3价铁，电子转移总物质的量=$\frac{0.28g}{56g/mol}$×2=0.01mol，
    理论电池工作时间t=$\frac{Q}{I}$=$\frac{0.01mol×96500C/mol}{1.0A}$=965s，
    故答案为：965；
    （3）①废电池电极材料加入盐酸溶解，得到氯化镍、氯化亚铁、氯化铝，加入适量双氧水的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入NiO的目的是调节溶液PH值，先后沉淀铁离子和铝离子，但镍离子不能沉淀，根据题中表中数据可知，PH控制控制在不超过6.4，铁离子和铝离子都沉淀析出，过滤得到Fe（OH）3，Al（OH）3，氢氧化铝是两性氢氧化物，把氢氧化铁和氢氧化铝溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤渣为氢氧化铁沉淀，滤液为偏铝酸钠溶液，再通入过量二氧化碳沉淀出氢氧化铝，
    故答案为：将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；Fe（OH）3、Al（OH）；6.4；将混合物加入NaOH溶液中充分溶解，过滤、洗涤，滤渣为Fe（OH）3，将滤液通入足量CO2，过滤、洗涤，得沉淀物Al（OH）3；
    ②分析可知滤液Ⅲ中溶质的主要成分是氯化钠，电解氯化钠溶液，阳极上氯离子失电子生成氯气，Ni（OH）2-Ni（OH）3，镍元素化合价升高需要加入气体为氧化剂所以气体Ⅰ为Cl2，
    故答案为：NaCl；Cl2；电解池阳极产生Cl2将NiC2O4氧化为Ni（OH）3．

    点评 本题考查了物质分离提纯实验过程分析判断，涉及原电池原理的理解应用和电极反应书写、电子守恒的计算、难溶电解质的计算、电解综合运用，综合性强，计算量大，有一定难度．

    练习册系列答案
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    6．已知16S和34Se位于同一主族，下列关系正确的是（　　）
    A．热稳定性：HF＞HCl＞H2SeB．原子半径：Br＞Se＞Cl
    C．还原性：I-＞Se2-＞Cl-D．酸性：HBrO4＞H2SeO4＞HClO4

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    7．根据烯烃的性质回答下列问题．
    （1）一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2═CH2，或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴．
    由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确，为什么？不正确，因为CH2═CH2也可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体．
    （2）含有的化合物与CH2═CH2一样，在一定条件下可聚合成高分子化合物．
    ①广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料，是由聚合而成的，其化学方程式是．
    ②电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯（），它是由（写结构简式）聚合而成的．

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    4．萤石（氟化钙CaF2）晶体属于立方晶系，在氟化钙的晶胞中每个Ca2+被8个F-所包围，则每个F-周围最近距离的Ca2+数目为（　　）
    A．2B．4C．6D．8

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    11．用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池如图所示．以下有关该原电池的叙述正确的是（　　）
    A．在外电路中，电流由铜电极流向银电极
    B．该装置是将电能转化为化学能
    C．实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
    D．正极反应为：Ag++e-═Ag

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    1．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示．

    根据判断出的元素回答问题：
    （1）八种短周期元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素名称是：钠
    （2）比较d、e、f常见离子的半径的从大到小的顺序为（用化学式表示，下同）O2-＞Na+＞Al3+；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：HClO4＞H2SO4．y、z、d气态氢化物的热稳定性从强到弱的顺序为：H2O＞NH3＞CH4
    （3）f的最高价氧化物对应的水化物分别与e、f最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为：Al（OH）3+OH-=[Al（OH）4]-、Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O；图中元素z的氢化物和它最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式为：NH3+H+═NH4+
    （4）下列叙述中一定能说明h元素比g元素非金属性强的是BC
    A．h氢化物的水溶液是强酸，而g氢化物水溶液是弱酸
    B．h的单质与Fe反应生成物中铁是+3价的；而g单质和Fe反应生成物中铁是+2价
    C．h的单质比g的单质更容易和H2化合，而且h生成的氢化物比g稳定性
    D．常温时，g的单质熔点比h单质的熔点高．
    E．h原子的半径g原子的半径小．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律．如表所列是几种短周期元素的原子半径及主要化合价：
    元素（或元
    素代码）    		铍ABCDEF
    原子半径
    （10-10m）    		0.891.601.430.750.741.020.99
    最高价态+2+2+3+5-+6+7
    最低价态----3-2-2-1
    （1）A元素处于周期表中的位置是第三周期第IIA族．
    （2）写出D离子的结构示意图．
    （3）上述A～F六种元素最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4（填化学式）．
    （4）C元素气态氢化物的电子式为．它与C元素最高价氧化物水化物反应的生成物是属于离子（离子或共价）化合物，其中含有的化学键类型有离子键、共价键．
    （5）B的最高价氧化物的水化物与E的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
    （6）元素E与元素F对比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是CD（填选项字母）．
    A．气态氢化物水溶液的酸性        B．气态氢化物的沸点
    C．单质与氢气反应的难易程度      D．气态氢化物的稳定性．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．写出下列反应的方程式：
    （1）乙醇与金属钠反应：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑，属于反应置换反应；
    （2）乙醇燃烧：C2H5OH+3O2$\stackrel{点燃}{→}$2CO2+3H2O，属于反应氧化反应；
    （3）乙醇的催化氧化：2C2H5OH+O2$→_{△}^{Cu或Ag}$2CH3CHO+2H2O，属于反应氧化反应．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色．则以下说法正确的是（　　）
    A．电源B极是正极
    B．（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1：2：2：2
    C．装置（丁）中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶体带正电荷
    D．欲用（丙）装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液

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