鎳氫電池是一種新型綠色電池,利用廢舊鎳氫電池的金屬電極芯(主要成分為Ni(OH)2、Co(OH)2及少量鐵、鋁的氧化物等)生產(chǎn)硫酸鎳、碳酸鈷工藝流程如圖:
已知:部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表:
離子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Ni2+ |
Co2+ |
開(kāi)始沉淀時(shí)pH |
6.3 |
1.5 |
3.4 |
6.2 |
7.15 |
完全沉淀時(shí)pH |
8.3 |
2.8 |
4.7 |
8.9 |
9.15 |
回答下列問(wèn)題:
(1)用硫酸浸取金屬電極芯時(shí),提高浸取效率的方法有
粉碎金屬電極芯(或升高溫度、攪拌)
粉碎金屬電極芯(或升高溫度、攪拌)
(寫(xiě)出一種合理方法即可),向Co(OH)
3中加入H
2O
2的目的是
使三價(jià)Co轉(zhuǎn)化為二價(jià)Co,起還原劑作用
使三價(jià)Co轉(zhuǎn)化為二價(jià)Co,起還原劑作用
。
(2)沉淀A的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化學(xué)式),“浸出液”調(diào)節(jié)pH的范圍為
4.7≤pH<6.2
4.7≤pH<6.2
。
(3)“母液3”中控制Na
2CO
3用量使終點(diǎn)pH為9.5,此時(shí)c(Co
2+)小于
1.6×10-6mol
1.6×10-6mol
mol?L
-1{已知:K
sp[Co(OH)
2]=1.6×10
-15}。
(4)用滴定法測(cè)定NiSO
4?7H
2O產(chǎn)品中鎳元素含量。取2.00g樣品,酸溶后配成100mL溶液,取20.00mL于錐形瓶中進(jìn)行滴定,滴入幾滴紫脲酸胺指示劑,用濃度為0.100mol?L
-1的Na
2H
2Y標(biāo)準(zhǔn)液滴定,重復(fù)操作2~3次,消耗Na
2H
2Y標(biāo)準(zhǔn)液平均值為12.40mL。
已知:i.Ni
2++H
2Y
2-=[NiY]
2-+2H
+;
ii.紫脲酸胺:紫色試劑,遇Ni
2+顯橙黃色。
①滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是
加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由橙黃色變?yōu)樽仙野敕昼妰?nèi)不褪色
加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由橙黃色變?yōu)樽仙野敕昼妰?nèi)不褪色
;
②樣品中鎳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
18.92
18.92
%(保留3位有效數(shù)字)。
(5)NiSO
4在強(qiáng)堿溶液中和NaClO反應(yīng),可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH,該反應(yīng)的離子方程式為
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
。