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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
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问题描述:

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,某学习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)nKsppH
开始沉淀沉淀完全
Al(OH)32.0×10-323.8-
Fe(OH)34.0×10-381.93.2
Fe(OH)28.0×10-156.959.95
Ni(OH)26.5×10-185.98.9
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,在滤液中个慢慢加入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___.

毛宗星回答:
  (1)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,铁做负极,NiO2做正极发生还原反应生成Ni(OH)2,结合电荷守恒和原子守恒配平书写电极反应为:NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-,...
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