Question

【題目】用硫酸處理紅土鎳礦時要消耗大量的硫酸，同時產生大量的硫酸鈉及硫酸鎂。為再生硫酸，科研人員利用電解食鹽水的原理制取硫酸，裝置如圖。

（1）電解時，陽極的電極反應式為____________________，電解過程中陰極周圍溶液的PH______(“增大”“減小”或“不變”)。

（2）硫酸鎂銷路不暢，而氫氧化鎂較為暢銷，獲得氫氧化鎂的方法是_____________________________。

（3）用電解原理也可處理含鎳廢水，同時還可回收金屬鎳，下圖中①為__________（填“陰”或“陽”）離子交換膜。陰極上Ni2+放電時的電極反應式為______________________________。

Answer 1

【答案】 2H2O-4e-=4H++O2↑（或4OH- -4e-=2H2O+O2↑） 增大 將硫酸鎂與陰極液反應制得氫氧化鎂 陽 Ni2++2e-=Ni

【解析】（1）電解時，溶液中由水電離出來的氫氧根離子失電子產生氧氣，則陽極的電極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH- -4e-=2H2O+O2↑，電解過程中陰極周圍氫離子得電子產生氫氣，氫氧根離子濃度增大，則溶液的PH增大；（2）硫酸鎂銷路不暢，而氫氧化鎂較為暢銷，獲得氫氧化鎂的方法是將硫酸鎂與陰極液反應制得氫氧化鎂；（3）該裝置為電解池，圖中右邊池中廢水中的氯離子進入中間區(qū)域，左邊池中鈉離子進行中間區(qū)域，故①應該為陽離子交換膜，陰極上Ni2+放電時生成鎳單質析出在電極上，其電極反應式為：Ni2++2e-=Ni。