高考中有關(guān)離子交換膜的電化學(xué)試題

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1、高考中有關(guān)離子交換膜的電化學(xué)試題離子交換膜是一種對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因在應(yīng)用時主要是利用它的離子選擇透過性，又稱為離子選擇透過性膜．離子交換膜法在電化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。教材中并未專門介紹，一般是在講解氯堿工業(yè)時介紹陽離子交換膜的應(yīng)用，但在近年考試中涉及離子交換膜原理的考題屢見不鮮．一、交換膜的功能：使離子選擇性定向遷移（目的是平衡整個溶液的離子濃度或電荷）。二、交換膜在中學(xué)電化學(xué)中的作用：1.防止副反應(yīng)的發(fā)生，避免影響所制取產(chǎn)品的質(zhì)量；防止引發(fā)不安全因素。（如在電解飽和食鹽水中，利用陽離子交換膜，防止陽極產(chǎn)生的氯氣進(jìn)入陰極室與氫

2、氧化鈉反應(yīng)，導(dǎo)致所制產(chǎn)品不純；防止與陰極產(chǎn)生的氫氣混合發(fā)生爆炸）。2.用于物質(zhì)的制備、分離、提純等。三、離子交換膜的類型：常見的離子交換膜為：陽離子交換膜、陰離子交換膜、特殊離子交換膜等。四、試題賞析：1.某同學(xué)按如圖所示裝置進(jìn)行試驗，A、B為常見金屬，它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合時，SO42-從右向左通過陰離子交換膜移向A極．下列分析正確的是??A．溶液中c(A2＋)減小B．B極的電極反應(yīng)：B－2e－=B2＋C．Y電極上有H2產(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng)D．反應(yīng)初期，X電極周圍出現(xiàn)白色膠狀沉淀，不久沉淀溶解2．（2014·全國大綱版理綜化學(xué)卷，T9）右圖是在航

3、天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH－Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是?A．放電時正極反應(yīng)為：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－?B．電池的電解液可為KOH溶液?C．充電時負(fù)極反應(yīng)為：MH＋OH－→M＋H2O＋e－?D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高?3．（2014·福建理綜化學(xué)卷，T11）某原電池裝置如右圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列說法正確的是A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放電時，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反

4、應(yīng)隨之改變D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子4.(2013·浙江高考·11)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH-=I+5I-+3H2O下列說法不正確的是　(　　)A.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.電解結(jié)束時,右側(cè)溶液中含有IC.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑D.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變5.

5、（2012年重慶T29(3)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如下圖。①電源的負(fù)極為________(填“A”或“B”)。②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為________、________。③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將____________；若兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則除去的尿素為____________g(忽略氣體的溶解)。6.（節(jié)選自2013年重慶T11(2)）．化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學(xué)降解NO3－的原理如圖所示。①電源正極為（填

6、A或B），陰極反應(yīng)式為。②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為g。7．（節(jié)選自2014·北京理綜化學(xué)卷，T26）NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3。（4）IV中，電解NO制備?NH4NO3，其工作原理如上圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A，A是_____________，說明理由：________________。8、（節(jié)選自2014·江蘇單科化學(xué)卷，T20）（14分）硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。（1）將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如題20圖

7、—1所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－—2e－S（n—1）S+S2－Sn2①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：。②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成。9．（節(jié)選自2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ）次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性?；卮鹣铝袉栴}：(4)H3PO2也可用電滲析法制備，“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：??①寫出陽極的電極反應(yīng)式：________________________________。?②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因是__

8、______________________________。?③早期采用“三室