中國自主研發(fā)的“神舟”系列飛船在光照區(qū)和陰影區(qū)交替飛行時，分別采用太陽能電池和鎳鎘電池為用電設備供電，滿足能量的供給和儲存。鎳鎘電池是應用廣泛的二次電池，其總反應為：
Cd+2NiOOH+2H₂O 

放電

充電

2Ni（OH）₂+Cd（OH） ₂
Ⅰ.電池的工作原理
（1）鎳鎘電池放電時的正極反應為：

NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-

NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-

。放電過程中正極附近的pH

減小

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）。
Ⅱ.電極材料Ni（OH）₂的制備
以硫酸鎳（NiSO₄）為原料制備Ni（OH）₂的主要過程如圖所示。制備過程中，降低Ni（OH）₂沉淀速率，可以避免沉淀團聚，提升電池性能。

已知：Ni²⁺+6NH₃?H₂O?[Ni（NH₃）₆]²⁺+6H₂O
（2）操作a是

過濾

過濾

（3）制備過程中，需先加氨水，再加過量NaOH，請分析：
①先加氨水的目的是

使Ni²⁺發(fā)生反應轉化為[Ni（NH₃）₆]²⁺，降低溶液中Ni²⁺的濃度；再加入NaOH時，可減慢Ni（OH）₂的沉降速率

使Ni²⁺發(fā)生反應轉化為[Ni（NH₃）₆]²⁺，降低溶液中Ni²⁺的濃度；再加入NaOH時，可減慢Ni（OH）₂的沉降速率

。
②用化學平衡移動原理分析加入NaOH需過量的原因是

溶液中存在兩個平衡：平衡①：Ni²⁺（aq）+2OH^-?Ni（OH）₂（s），平衡②：Ni²⁺+6NH₃?H₂O?[Ni（NH₃）₆]²⁺+6H₂O；OH^-過量，使平衡①正向移動，溶液中的Ni²⁺的濃度減小，促使平衡②逆向移動，從而提高Ni（OH）₂的產(chǎn)率

溶液中存在兩個平衡：平衡①：Ni²⁺（aq）+2OH^-?Ni（OH）₂（s），平衡②：Ni²⁺+6NH₃?H₂O?[Ni（NH₃）₆]²⁺+6H₂O；OH^-過量，使平衡①正向移動，溶液中的Ni²⁺的濃度減小，促使平衡②逆向移動，從而提高Ni（OH）₂的產(chǎn)率

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Ⅲ.電池安全性測試
（4）將電極材料Ni（OH）₂和Cd（OH）₂固定，中間以隔膜隔開（如圖所示），多組串聯(lián)后，向電池中注入KOH溶液，進行封裝測試。在飛船升空前的高低溫試驗中，對電池進行長時間過度充電后，電池出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象，帶來很大安全隱患。請結合電極反應解釋該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：

Cd（OH）₂耗盡后繼續(xù)充電，就會使溶液中的H⁺在陰極得電子而生成H₂（或氫氣），電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，產(chǎn)生氫氣

Cd（OH）₂耗盡后繼續(xù)充電，就會使溶液中的H⁺在陰極得電子而生成H₂（或氫氣），電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，產(chǎn)生氫氣

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（5）已知：①隔膜可以透過陰離子和分子；②O₂可以與cd發(fā)生反應生成Cd（OH）₂。
工程師們創(chuàng)造性地在鎘電極加入過量的Cd（OH）₂，較好地消除了上述隱患，該方法稱為鎘氧循環(huán)法。試說明鎘氧循環(huán)法實現(xiàn)過度充電保護的原理：

過度充電時，因鎘電極Cd（OH）₂過量，陰極電極反應2Cd（OH）₂+4e^-=2Cd+4OH^-，避免生成H₂；陽極電極反應4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，O₂通過隔膜進入陰極室與Cd發(fā)生反應2Cd+O₂+2H₂O=2Cd（OH）₂，將陽極生成的O₂消耗，同時生成Cd（OH）₂，可繼續(xù)作為陰極反應物；OH^-透過隔膜進入陽極室補充消耗的OH^-，使反應循環(huán)發(fā)生

過度充電時，因鎘電極Cd（OH）₂過量，陰極電極反應2Cd（OH）₂+4e^-=2Cd+4OH^-，避免生成H₂；陽極電極反應4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，O₂通過隔膜進入陰極室與Cd發(fā)生反應2Cd+O₂+2H₂O=2Cd（OH）₂，將陽極生成的O₂消耗，同時生成Cd（OH）₂，可繼續(xù)作為陰極反應物；OH^-透過隔膜進入陽極室補充消耗的OH^-，使反應循環(huán)發(fā)生

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