中國(guó)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(shí)，分別采用太陽(yáng)能電池和鎳鎘電池為用電設(shè)備供電，滿足能量的供給和儲(chǔ)存。鎳鎘電池是應(yīng)用廣泛的二次電池，其總反應(yīng)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(shí)的正極反應(yīng)為：

NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-

NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-

。放電過(guò)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(guò)程如圖所示。制備過(guò)程中，降低Ni（OH）₂沉淀速率，可以避免沉淀團(tuán)聚，提升電池性能。

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

過(guò)濾

過(guò)濾

（3）制備過(guò)程中，需先加氨水，再加過(guò)量NaOH，請(qǐng)分析：
①先加氨水的目的是

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

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

。
②用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析加入NaOH需過(guò)量的原因是

溶液中存在兩個(gè)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(guò)量，使平衡①正向移動(dòng)，溶液中的Ni²⁺的濃度減小，促使平衡②逆向移動(dòng)，從而提高Ni（OH）₂的產(chǎn)率

溶液中存在兩個(gè)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(guò)量，使平衡①正向移動(dòng)，溶液中的Ni²⁺的濃度減小，促使平衡②逆向移動(dòng)，從而提高Ni（OH）₂的產(chǎn)率

。
Ⅲ.電池安全性測(cè)試
（4）將電極材料Ni（OH）₂和Cd（OH）₂固定，中間以隔膜隔開(kāi)（如圖所示），多組串聯(lián)后，向電池中注入KOH溶液，進(jìn)行封裝測(cè)試。在飛船升空前的高低溫試驗(yàn)中，對(duì)電池進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間過(guò)度充電后，電池出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象，帶來(lái)很大安全隱患。請(qǐng)結(jié)合電極反應(yīng)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(huì)使溶液中的H⁺在陰極得電子而生成H₂（或氫氣），電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，產(chǎn)生氫氣

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

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（5）已知：①隔膜可以透過(guò)陰離子和分子；②O₂可以與cd發(fā)生反應(yīng)生成Cd（OH）₂。
工程師們創(chuàng)造性地在鎘電極加入過(guò)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(shuō)明鎘氧循環(huán)法實(shí)現(xiàn)過(guò)度充電保護(hù)的原理：

過(guò)度充電時(shí)，因鎘電極Cd（OH）₂過(guò)量，陰極電極反應(yīng)2Cd（OH）₂+4e^-=2Cd+4OH^-，避免生成H₂；陽(yáng)極電極反應(yīng)4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，O₂通過(guò)隔膜進(jìn)入陰極室與Cd發(fā)生反應(yīng)2Cd+O₂+2H₂O=2Cd（OH）₂，將陽(yáng)極生成的O₂消耗，同時(shí)生成Cd（OH）₂，可繼續(xù)作為陰極反應(yīng)物；OH^-透過(guò)隔膜進(jìn)入陽(yáng)極室補(bǔ)充消耗的OH^-，使反應(yīng)循環(huán)發(fā)生

過(guò)度充電時(shí)，因鎘電極Cd（OH）₂過(guò)量，陰極電極反應(yīng)2Cd（OH）₂+4e^-=2Cd+4OH^-，避免生成H₂；陽(yáng)極電極反應(yīng)4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，O₂通過(guò)隔膜進(jìn)入陰極室與Cd發(fā)生反應(yīng)2Cd+O₂+2H₂O=2Cd（OH）₂，將陽(yáng)極生成的O₂消耗，同時(shí)生成Cd（OH）₂，可繼續(xù)作為陰極反應(yīng)物；OH^-透過(guò)隔膜進(jìn)入陽(yáng)極室補(bǔ)充消耗的OH^-，使反應(yīng)循環(huán)發(fā)生

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