镍氢电池是一种新型绿色电池,利用废旧镍氢电池的金属电极芯(主要成分为Ni(OH)2、Co(OH)2及少量铁、铝的氧化物等)生产硫酸镍、碳酸钴工艺流程如图:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表:
离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Ni2+ | Co2+ |
开始沉淀时pH | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 6.2 | 7.15 |
完全沉淀时pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 8.9 | 9.15 |
(1)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取效率的方法有
粉碎金属电极芯(或升高温度、搅拌)
粉碎金属电极芯(或升高温度、搅拌)
(写出一种合理方法即可),向Co(OH)3中加入H2O2的目的是 使三价Co转化为二价Co,起还原剂作用
使三价Co转化为二价Co,起还原剂作用
。(2)沉淀A的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化学式),“浸出液”调节pH的范围为 4.7≤pH<6.2
4.7≤pH<6.2
。(3)“母液3”中控制Na2CO3用量使终点pH为9.5,此时c(Co2+)小于
1.6×10-6mol
1.6×10-6mol
mol•L-1{已知:Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15}。(4)用滴定法测定NiSO4•7H2O产品中镍元素含量。取2.00g样品,酸溶后配成100mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中进行滴定,滴入几滴紫脲酸胺指示剂,用浓度为0.100mol•L-1的Na2H2Y标准液滴定,重复操作2~3次,消耗Na2H2Y标准液平均值为12.40mL。
已知:i.Ni2++H2Y2-=[NiY]2-+2H+;
ii.紫脲酸胺:紫色试剂,遇Ni2+显橙黄色。
①滴定至终点的现象是
加入最后半滴标准液,溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不褪色
加入最后半滴标准液,溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不褪色
;②样品中镍元素的质量分数为
18.92
18.92
%(保留3位有效数字)。(5)NiSO4在强碱溶液中和NaClO反应,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】粉碎金属电极芯(或升高温度、搅拌);使三价Co转化为二价Co,起还原剂作用;Fe(OH)3、Al(OH)3;4.7≤pH<6.2;1.6×10-6mol;加入最后半滴标准液,溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不褪色;18.92;2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:54引用:2难度:0.6
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(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1