某同学在实验室以废旧二次电池[主要成分为Ni(OH)2、Fe2O3、MnO2、碳粉、铝箔等]为原料制备电池级Ni(OH)2,工艺流程如图1:

(1)“酸浸”时发生的置换反应的离子方程式为 2Al+6H+=2Al3++H2↑2Al+6H+=2Al3++H2↑.
(2)物质X最好选用 NiO或Ni(OH)2NiO或Ni(OH)2(写出其化学式).
(3)滤渣Ⅱ的成分是 Al(OH)3、Fe(OH)3Al(OH)3、Fe(OH)3.已知:室温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,当溶液中离子浓度≤1.0×10-6mol⋅L-1时,认为该离子沉淀完全.本流程中pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,需调节溶液pH范围为 5≤pH<7.15≤pH<7.1.
(4)滤渣Ⅲ是二氧化锰,“氧化除锰时,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 3:23:2.
(5)氢镍电池是人们有效利用氢能的一种手段,一种二次氢镍电池放电时的总反应为:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2,其中MH为吸附了氢原子的储氢合金.用该电池做电源,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH],装置如图2所示.

①氢镍电池放电时电极B的电极反应式为 NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-.
②收集到(CH3)4NOH的区域是 aa(填a、b、c或d).
③电解总反应的化学方程式为 2[(CH3)4NCl]+2H2O 通电 2[(CH3)4NOH]+H2↑+Cl2↑2[(CH3)4NCl]+2H2O 通电 2[(CH3)4NOH]+H2↑+Cl2↑.
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【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】2Al+6H+=2Al3++H2↑;NiO或Ni(OH)2;Al(OH)3、Fe(OH)3;5≤pH<7.1;3:2;NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-;a;2[(CH3)4NCl]+2H2O 2[(CH3)4NOH]+H2↑+Cl2↑
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:13引用:1难度:0.4
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