三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池.一种制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+,再将Ni3+经一系列反应
三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池.一种制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+,再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3.其电解制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解.电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍.如图为电解装置示意图,电解池两极用阳离子交换膜隔开.请回答下列问题:(1)该电解池的阳极材料可选用______(填序号)A.铁 B.Cu C.石墨 D.镍(2)加放适量硫酸钠的作用是:______(3)电解过程中,阴极附近溶液的pH______,阳极附近溶液的pH______(填“升高”、“不变”、“降低”).(4)写出Ni2+转化为Ni3+的离子方程式:______(5)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O 放电充电Fe(OH)2+2Ni(OH)2.写出下列电极反应式:①放电时的正极:______②充电时的阴极:______(6)电池充电时,电池的负极应接外电源的______(填正极或负极)
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回答者:网友
(1)根据题意:制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+,在阳极上是Ni元素失电子的过程,所以阳极材料是惰性电极材料,故答案为:C;
(2)硫酸钠是一种强电解质,向其中加入硫酸钠,是为了增加离子浓度,增强溶液的导电能力,故答案为:增加离子浓度,增强溶液的导电能力;
(3)电解过程中,阴极反应:2H++2e-=H2↑,该极附近溶液的pH升高,阳极反应:2Cl-2e-=Cl2↑,电解过程中阳极附近生成的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液的pH降低,故答案为:升高;降低;
(4)电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍,即2Ni2++ClO-+H2O=2Ni3++Cl-+2OH-,故答案为:2Ni2++ClO-+H2O=2Ni3++Cl-+2OH-;
(5)①放电时,原电池的正极上发生得电子的还原反应Ni2O3+3H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,故答案为:Ni2O3+3H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-;
②充电时,电解池的阴极反应的逆反应是氧化反应:Fe(OH)2+2e-=Fe+2 OH-,故答案为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2 OH-;
(6)二次电池充电时,电池的负极和电源的负极相连,故答案为:负极.