Question

用硫酸处理红土镍矿时要消耗大量的硫酸，同时产生大量的硫酸钠及硫酸镁。为再生硫酸，科研人员利用电解食盐水的原理制取硫酸，装置如图。

（1）电解时，阳极的电极反应式为____________________，电解过程中阴极周围溶液的PH______(“增大”“减小”或“不变”)。

（2）硫酸镁销路不畅，而氢氧化镁较为畅销，获得氢氧化镁的方法是_____________________________。

（3）用电解原理也可处理含镍废水，同时还可回收金属镍，下图中①为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜。阴极上Ni²⁺放电时的电极反应式为______________________________。   

Answer

2H2O-4e-=4H++O2↑（或4OH- -4e-=2H2O+O2↑） 增大 将硫酸镁与阴极液反应制得氢氧化镁 阳 Ni2++2e-=Ni

【解析】（1）电解时，溶液中由水电离出来的氢氧根离子失电子产生氧气，则阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH- -4e-=2H2O+O2↑，电解过程中阴极周围氢离子得电子产生氢气，氢氧根离子浓度增大，则溶液的PH增大；（2）硫酸镁销路不畅，而氢氧化镁较为畅销，获得氢氧化镁的方法是将硫酸镁与阴极液反应制得氢氧化镁；（3）该装置为电解池，图中右边池中废水中的氯离子进入中间区域，左边池中钠离子进行中间区域，故①应该为阳离子交换膜，阴极上Ni2+放电时生成镍单质析出在电极上，其电极反应式为：Ni2++2e-=Ni。