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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，某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究。

    已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

    ②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）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Na2C2O4，得到NiC2O4·2H2O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NiC2O4·2H2O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_________。

    【答案】 Fe NiO2+2H2O+2e-=Ni（OH）2+2OH- 1.72 将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+ NiO+2H+=Ni2++H2O Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3H+ 5.1~5.9之间 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。 NaCl溶液 H2 Cl2 C 电解池阳极产生Cl2，由Ni（OH）2→Ni（OH）3，Ni元素化合价升高，需要加入氧化剂，故选用电解池阳极产生的Cl2。

    【解析】（1）本题考查原电池正负极的判断以及电极反应式的书写，原电池工作原理中，负极上发生氧化反应，化合价升高，根据题目中所给信息，Fe→Fe(OH)2，Fe的化合价升高，因此铁作负极，原电池的正极上发生还原反应，化合价降低，根据信息，NiO2→Ni(OH)2，Ni的化合价降低，NiO2在正极上得电子，即电极反应式为NiO2＋2H2O＋2e－=Ni(OH)2＋2OH－；（2）本题考查电化学的计算，消耗0.02gFe产生的电量是0.02×2×96500/56=68.93C，根据I=P/U=2/3=0.67A，工作时间为68.93/(0.67×60)=1.71min；（3）本题考查元素及其化合物的性质，电极材料有Al、Ni(OH)2、Fe2O3，加入盐酸后，溶液中的离子是Ni2＋、Al3＋、Fe2＋，加入过氧化氢溶液，把Fe2＋氧化成Fe3＋，慢慢加入NiO固体，与H＋反应，使pH增大，由表中数据可知，开始出现沉淀为Fe(OH)3，若两种沉淀同时析出，pH应控制在Al3＋完全沉淀和Ni2＋不沉淀之间，Al3＋离子浓度小于或等于1×10－5mol·L－1，，由Ksp[Al(OH)3]=c(Al3＋)×c3(OH－)=2.0×10－32，代入数值，解得c(OH－)= mol·L－1，pOH=8.9，则pH=14－8.9=5.1，因此pH应控制在5.1～5.9之间，将沉淀混合物Fe(OH)3、Al(OH)3加入足量的氢氧化钠溶液中，先将Al(OH)3充分溶解、过滤、洗涤，滤渣为Fe(OH)3，再向滤液通入足量CO2，过滤、洗涤，得到沉淀物Al(OH)3；（4）本题考查电解原理，将加入NiO过滤后的溶液主要成分是NiCl2，加入Na2C2O4，得到NiC2O4·2H2O，滤液A主要成分是NaCl，电解NaCl溶液：2Cl－＋2H2O H2↑（阴极）＋Cl2↑（阳极）＋2OH－，将NiC2O4·2H2O加入到电解后的NaOH溶液，可得到回收产品Ni(OH)3，Ni元素的化合价升高，因此通入气体为Cl2，即电解池阳极气体。

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    （5）写出“反应⑥”的化学方程式：________；

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    回答下列问题：

    （1）A与E形成的化合物的化学式是 __________________。

    （2）B的最高价氧化物化学式为_____________，C的元素名称为 __________，D的单质与水反应的方程式为___________________。

    （3）向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量，观察到的现象是________________________，有关反应的离子方程式为________________________。

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    【题目】摩尔盐易[(NH4)2Fe(SO4)2]易溶于水，具有还原性。以下是利用废铁屑、稀硫酸和硫酸铵为原料制取摩尔盐的流程图。

    回答下列问题：

    （1）在“步骤l”中加Na2CO3溶液是为了洗涤除去废铁屑表面的油污，加热的目的是______（利用简要文字和必要的离子方程式说明），配制100g10％的Na2CO3溶液需要的仪器有药匙、量筒、烧杯、玻璃棒和_______；

    （2）“步骤2”中所用废铁屑必须过量，原因是______________；

    （3）“步骤3”加入(NH4)2SO4固体充分搅拌溶解后，依次进行的实验操作是：蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥；

    （4）一般采用滴定法测定摩尔盐产品中Fe2＋的含量：称取4.0g摩尔盐样品，溶于水，加入适量稀硫酸，用0.2 mol/LKMnO4溶液滴定，达到终点时，消耗10.00 mL KMnO4溶液。

    ① 滴定过程中发生反应的离子方程式为___________；

    ② 产品中Fe2＋的质量分数为_________；

    ③ 滴定过程中．左手控制________，右手摇动锥形瓶，直到_________时停止滴定，读数。此时若俯视读数．测定结果将偏________（填“高”或“低”）。

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    B. 在该温度下反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常K为25/9

    C. 反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向正反应方向移动

    D. 反应达平衡后，向此容器中通入NO2气体，则c(NO2)增大

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