3.
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO
2、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,某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究.
已知:①.NiCl
2易溶于水,Fe
3+不能氧化Ni
2+.
②某温度下一些金属氢氧化物的K
sp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH |
开始沉淀 | 沉淀完全 |
Al(OH)3 | 2.0×10-32 | 3.8 | - |
Fe(OH)3 | 4.0×10-38 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 8.0×10-16 | 6.95 | 9.95 |
Ni(OH)2 | 6.5×10-18 | 5.9 | 8.9 |
回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是
,正极反应式为
,
(2)若电池输出电压为3V,给2W灯泡供电,当电池消耗0.02gFe,理论上电池工作
min(小数点后保留2位).(已知F=96500C/mol)
(3)将电池电极材料用盐酸溶解后加入适量双氧水,其目的是
.过滤,在滤液中慢慢加入NiO固体,则开始析出沉淀时的离子方程式是
和
.若将两种杂质阳离子都沉淀析出,pH应控制在
(离子浓度小于或等于1×10
-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.5);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
.
(4)将加入NiO过滤后的溶液加入Na
2C
2O
4,得到NiC
2O
4•2H
2O和滤液A,A的主要成分是
;电解滤液A,在阴极产生气体B
(填分子式);在阳极产生气体C
(填分子式).将NiC
2O
4•2H
2O加入到电解后的溶液,再通入电解时某电解产生的气体,即可得到回收产品Ni(OH)
3,所通入气体为
(填“B”、“C”)极气体,判断依据是
.