题目内容
【题目】三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池元件。电解法制备过程如下:用NaOH 溶液将NiCl2溶液的pH调至7.5(该pH下溶液中的Ni2+不沉淀),加入适量硫酸钠固体后进行电解。电解过程中产生的Cl2(不考虑Cl2的逸出)在弱碱性条件下生成ClO﹣,ClO﹣再把二价镍(可简单写成Ni2+)氧化为Ni3+,再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3,电解装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 加入适量硫酸钠的作用是增加离子浓度,增强溶液的导电能力
B. 电解过程中阴、阳两极附近溶液的pH均升高
C. 当有1mol Ni2+氧化为Ni3+时,外电路中通过的电子数目为1NA,通过阳离子交换膜的Na+数目为1NA
D. 反应前后b池中Cl- 浓度几乎不变
【答案】B
【解析】
A.硫酸钠是一种强电解质,向其中加入硫酸钠,是为了增加离子浓度,增强溶液的导电能力,A正确;
B.在电解过程中,阴极上发生反应:2H++2e-=H2↑,促进了水的电离平衡,溶液中c(OH-)增大,该电极附近溶液的pH升高;在阳极发生反应:2Cl-+2e-=Cl2↑,电解过程中阳极附近产生的氯气溶于水反应产生盐酸和次氯酸,使溶液的pH降低,B错误;
C.当有1mol Ni2+氧化为Ni3+时,Ni元素化合价升高1价,由于电子转移数目与元素化合价升高数目相等,所以外电路中通过的电子数目为1NA,通过阳离子交换膜的Na+数目为1NA,C正确;
D.在阳极发生反应:2Cl-+2e-=Cl2↑,电解过程中阳极附近产生的氯气溶于水反应产生盐酸HCl和次氯酸,HClO将溶液中Ni2+氧化为Ni3+,发生反应:ClO-+H2O+2Ni2+=Cl-+2Ni3++2OH-,HClO又被还原为Cl-,所以Cl-物质的量不变,体积不变,因此浓度也不变,D正确;
故选项是B。