(14分)金屬氫化物-鎳(MH—Ni)電池由于其高能、安全、無(wú)污染、無(wú)記憶效應(yīng)、價(jià)格適宜,已成為目前最具發(fā)展前景的“綠色能源”電池之一,電池總反應(yīng)為MH+NiOOH M+Ni(OH)2,M為儲(chǔ)氫合金,MH為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金。電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液。
(1)寫出放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)_________________
(2)充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為_(kāi)_________________
鎳氫電池正極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+
②某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
M(OH)x | Ksp | pH | |
開(kāi)始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 1.9×10-23 | 3.43 | 4.19 |
Fe(OH)3 | 3.8×10-38 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 1.6×10-14 | 7.60 | 9.75 |
(1) MH-e-+OH-=H2O+M (2)Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O (3)Fe(OH)3 Al(OH)3 <
(4)NiCl2 + Na2C2O4 + 2H2O = NiC2O4. 2H2O↓ + 2NaCl
(5)2Cl—2e-=Cl2↑;淀粉碘化鉀溶液(或其它合理答案)。
(6)2Ni(OH)2 + 2OH- + Cl2 = 2Ni(OH)3+ 2Cl-
解析試題分析:(1)放電時(shí),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以電極反應(yīng)為:MH-e-+OH-=H2O+M。
(2)充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以電極反應(yīng)為:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
(3)根據(jù)Ksp可以看出當(dāng)pH增大時(shí),F(xiàn)e(OH)3最先沉淀,然后是Al(OH)3最后是Ni(OH)2。所以步驟②先析出的沉淀II是Fe(OH)3后析出的沉淀III是Al(OH)3。pH1< pH2。
(4)根據(jù)溶解度可知NiC2O4·2H2O的溶解度最小,所以③的化學(xué)方程式為NiCl2 + Na2C2O4 + 2H2O = NiC2O4. 2H2O↓ + 2NaCl。
(5)根據(jù)框圖可知D為NaCl溶液,所以電解時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl—2e-=Cl2↑。檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物用淀粉碘化鉀溶液。
(6)根據(jù)框圖可知C為Ni(OH)2,所以⑥的離子方程式為:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+
2Cl-。
考點(diǎn):化學(xué)電源和工業(yè)流程
點(diǎn)評(píng):本題綜合性強(qiáng),難度較大,主要考查學(xué)生的分析能力和解題能力,是高考的熱點(diǎn)習(xí)題。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
(14分)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。B原子的p軌道半充滿,形成的氫化物的沸點(diǎn)是同主族元素的氫化物中最低的。D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿。A+比D原子形成的離子少一個(gè)電子層。C與A形成A2C型離子化合物。E的原子序數(shù)為26,E原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。
請(qǐng)根據(jù)以上情況,回答下列問(wèn)題:
(1)含有元素A的鹽的焰色反應(yīng)為 。許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是 。
(2)C的氫化物分子的鍵角是 ,屬于 分子。(填“極性”或“非極性”)
(3)BD3的中心原子的雜化類型是
(4)E的一種常見(jiàn)配合物E(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷E(CO)5的晶體類型為 。
(5)金屬E單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的E原子個(gè)數(shù)之比為____ ___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011屆重慶市七區(qū)2011屆高三第一次調(diào)研測(cè)試(理綜)化學(xué)試卷 題型:填空題
(14分)
現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種短周期元素,A、E處于同一主族且E是短周期元素中原子半徑最大的元素(不含稀有氣體)。已知C的原子序數(shù)等于A、B的原子序數(shù)之和,D的原子序數(shù)等于A、C的原子序數(shù)之和。人類已知的化合物中,有一類化合物的種類已超過(guò)三千萬(wàn),這類化合物中一般都含有A、B兩種元素。F是一種生活中常用的金屬。根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:
(1)元素B在周期表中的位置是 。
(2)F的單質(zhì)與E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)C、D最低價(jià)氫化物穩(wěn)定性的強(qiáng)弱順序是 (填化學(xué)式) ;D、E、F原子半徑的大小順序是 (填元素符號(hào))。
(4)在A、C、D組成的化合物中,既有離子鍵又有共價(jià)鍵的是 (填化學(xué)式)。
(5)在A、B、D中,由兩種或三種元素組成兩種可以反應(yīng)的陰離子,該反應(yīng)的離子方程式是 。
(6)化合物BA4D與O2、稀硫酸可組成燃料電池,此電池的負(fù)極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010—2011學(xué)年廣東省培正中學(xué)高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型:填空題
(共14分)下表是元素周期表中的一部分,根據(jù)A—I在周期表中的位置,用元素符號(hào)或化學(xué)式回答下列問(wèn)題:
ⅠA | | | | | | | 0 | |
1 | | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | | | | D | E | | G | I |
3 | A | B | C | | F | | H | |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆山東省濟(jì)寧市高二12月質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(14分)金屬氫化物-鎳(MH—Ni)電池由于其高能、安全、無(wú)污染、無(wú)記憶效應(yīng)、價(jià)格適宜,已成為目前最具發(fā)展前景的“綠色能源”電池之一,電池總反應(yīng)為MH+NiOOH M+Ni(OH)2,M為儲(chǔ)氫合金,MH為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金。電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液。
(1)寫出放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)_________________
(2)充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為_(kāi)_________________
鎳氫電池正極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+
②某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
M(OH)x |
Ksp |
pH |
|
開(kāi)始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-23 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列問(wèn)題:
(3)根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷步驟②先析出的沉淀Ⅱ?yàn)?u> ,后析出的沉淀為Ⅲ為_(kāi)_________________(填化學(xué)式),則pH1 pH2(填填“>”、“=”或“<”),
(4)已知溶解度:NiC2O4 > NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O,則③的化學(xué)方程式是 。
(5)④中陽(yáng)極的電極反應(yīng)為 ,驗(yàn)證陽(yáng)極產(chǎn)物的試劑為 。
(6)試寫出⑥的離子方程式 。
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