Question

【题目】蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2＋Fe +2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2

（1）金属镍在元素周期表中的位置是______________。

（2）此蓄电池放电时，该电池发生氧化反应的物质是________（城序号）。

A. NiO2 B．Fe C. Fe(OH)2 D.Ni(OH)2

（3）此蓄留电池充电时，阳极的电极反应式是____________。

（4）用该蓄电池电解含有0.2molNaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.1mo电子，且电解池的电极均为惰性电极。阳极产生的气体在标准状况下的体积是________；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH=________________。

（5）该电池电极材料对环境有危害。在对电池进行回收处理过程中遇到以下问题：己知：常温下Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-34，Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。某溶液中含有0.1mol/L的Ni2+和0.1mol/LFe3+，当逐滴加入NaOH溶液（忽略溶液体积改变），

①先沉淀的离子是________。

②要想使Fe3+沉淀完全，Ni2+不沉淀，溶液的pH需控制的范围是__________。

Answer 1

【答案】（1）第四周期第VIII族；（2）B；（3）Ni(OH)2+2OH-=NiO2+2H2O

（4）1.12L；13；（5）①Fe3+；②3<pH<7

【解析】

试题分析：（1）镍的原子序数是28，因此金属镍在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族；

（2）蓄电池放电时相当于原电池，该电池发生氧化反应的电极是负极，因此发生反应的物质是铁，答案选B；

（3）蓄留电池充电时相当于电解，阳极失去电子，是原电池中正极反应的逆反应，则电极反应式是Ni(OH)2+2OH-=NiO2+2H2O；

（4）惰性电极电解氯化钠溶液，阳极是氯离子放电，产生氯气，假如电路中转移了0.1mo电子，则根据方程式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知此时氯气是0.05mol，在标准状况下的体积是1.12L，用该蓄电池电解含有0.2molNaCl的混合溶液100mL，且电解池的电极均为惰性电极。阳极产生的气体在标准状况下的体积是0.05mol×22.4L/mol＝1.12L；根据方程式可知同时还有0.1mol氢氧化钠生成，因此将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液中氢氧根的浓度是0.1mol÷1L＝0.1mol/L，所以溶液的pH=13。

（5）①产生Ni(OH)2时需要氢氧根的浓度是，产生氢氧化铁时需要氢氧根的浓度是，所以先沉淀的离子是Fe3+。

②根据①中分析可知铁离子开始沉淀时溶液的pH＝3，镍离子开始沉淀时溶液的pH＝7，所以要想使Fe3+沉淀完全，Ni2+不沉淀，溶液的pH需控制的范围是3<pH<7。