堿式氧化鎳(NiOOH)是鎳氫電池的正極材料,工業(yè)上可由銅冶煉過程中產(chǎn)生的粗硫酸鎳廢液(含有Cu
2+、Fe
2+、Al
3+、Ca
2+、H
3AsO
3等雜質(zhì)微粒)為原料制備,某興趣小組模擬該制備過程并設(shè)計如圖流程:
已知:K
sp(FeAsO
4)=5.7×10
-21,H
3AsO
3的還原性比Fe
2+強。
回答下列問題:
(1)“萃取”時需充分振蕩,目的是
增大接觸面積,提高萃取率
增大接觸面積,提高萃取率
。
(2)“氧化1”中H
2O
2的作用是
氧化Fe2+和H3AsO3得到沉淀FeAsO4,除去H3AsO3和部分Fe2+
氧化Fe2+和H3AsO3得到沉淀FeAsO4,除去H3AsO3和部分Fe2+
,若該廢液中H
3AsO
3和Fe
2+的濃度分別是0.02mol?L
-1和0.12mol?L
-1,除去砷后的廢液中c(
)=
5.7×10-20
5.7×10-20
mol?L
-1(不考慮反應(yīng)過程中溶液體積的微小變化)。
(3)“沉鈣”時,若溶液酸度過高,Ca
2+沉淀不完全,原因是
F-與H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF,導(dǎo)致c(F-)降低,沉淀率下降
F-與H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF,導(dǎo)致c(F-)降低,沉淀率下降
。
(4)“氧化2”反應(yīng)的離子方程式為
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
。
(5)“洗滌”時,檢驗產(chǎn)品是否洗滌干凈的方法是
取最后一次洗滌后的濾液少許于試管中,加入少量硝酸銀溶液,如無沉淀產(chǎn)生,則證明已經(jīng)洗滌干凈
取最后一次洗滌后的濾液少許于試管中,加入少量硝酸銀溶液,如無沉淀產(chǎn)生,則證明已經(jīng)洗滌干凈
。
(6)已知某鎳氫電池的離子導(dǎo)體為KOH溶液,電池反應(yīng)為MH+NiOOH
M+Ni(OH)
2,則放電時,OH
-移向
MH
MH
電極(填“MH”或“NiOOH”),充電時NiOOH電極上的電極反應(yīng)式為
Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
。