Question

13．工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示．下列说法不正确的是已知：
①Ni²⁺在弱酸性溶液中发生水解
②氧化性：Ni²⁺（高浓度）＞H⁺＞Ni²⁺（低浓度）（　　）

• A． 碳棒上发生的电极反应：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O
• B． 为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH
• C． 电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
• D． 若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

Answer 1

分析 A、由图分析可知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
B、又因Ni²⁺在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性：Ni²⁺（高浓度）＞H⁺＞Ni²⁺（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH；
C、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni²⁺+2e^-=Ni．电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na⁺和C中的Cl^-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大；
D、若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl^-＞OH^-，则Cl^-移向阳极放电：2Cl^- --2e^-=Cl₂↑，电解反应总方程式会发生改变．

解答 解：A、由图知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故A正确；
B、因Ni²⁺在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性：Ni²⁺（高浓度）＞H⁺＞Ni²⁺（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH，故B正确；
C、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni²⁺+2e^-=Ni．电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na⁺和C中的Cl^-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故C错误；
D、若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl^-＞OH^-，则Cl^-移向阳极放电：2Cl^- --2e^-=Cl₂↑，电解反应总方程式会发生改变，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了电解池原理的分析判断，主要是电解反应，电解产物判断，电解过程中溶液酸碱性的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．