高考中有關(guān)離子交換膜的電化學(xué)試題.ppt

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1、有關(guān)離子交換膜的電化學(xué)試題1.隔離某些物質(zhì)防止發(fā)生反應(yīng)2.用于物質(zhì)的制備3.物質(zhì)分離、提純等。一、交換膜的功能：使離子選擇性定向遷移(目的是平衡整個(gè)溶液的離子濃度或電荷)三、離子交換膜的類(lèi)型：常見(jiàn)的離子交換膜為：陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜、特殊離子交換膜等。二、交換膜在中學(xué)電化學(xué)中的作用：、隔離某些物質(zhì)防止發(fā)生反應(yīng)例1：目前電解法制燒堿通常采用離子交換膜法，陽(yáng)（陰）離子交換膜不允許陰（陽(yáng)）離子通過(guò)。則下列敘述中錯(cuò)誤的是（）IIIIIIab+－A、NaOH、H2均在Ⅰ區(qū)產(chǎn)生B、圖中a為陰離子交換膜C、使用離子交換膜可以有效地隔離NaOH和Cl2，阻止二者之間的反應(yīng)D、電解時(shí)往Ⅲ區(qū)的溶液中滴

2、加幾滴甲基橙，溶液先變紅后褪色B二、制備某些物質(zhì)例2:加碘食鹽中含有碘酸鉀(KIO3)現(xiàn)以電解法制備碘酸鉀,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。先將一定量的碘溶于過(guò)量氫氧化鉀溶液,發(fā)生反應(yīng)：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，將該溶液加入陽(yáng)極區(qū)，另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，開(kāi)始電解。下列說(shuō)法中正確的是（）A.電解過(guò)程中OH-從a極區(qū)通過(guò)離子交換膜c進(jìn)入b極區(qū)B.隨著電解進(jìn)行,KOH溶液濃度會(huì)逐漸減小C.a電極反應(yīng)式：I--6e-+6OH-=IO3-+3H2O，a極區(qū)的KI最終轉(zhuǎn)變?yōu)镵IO3D.當(dāng)陽(yáng)極有0.1molI-放電時(shí)，陰極生成6.72LH2C三、分離、提純某些物質(zhì)例3:工業(yè)品氫氧化鉀溶液中

3、含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過(guò)），其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是（）A．陰極材料可以是Fe,含氧酸根雜質(zhì)不參與電極反應(yīng)B．該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為：4OH――4e－=2H2O+O2↑C．通電后，該電解槽陰極附近溶液的pH會(huì)逐漸減小D．除去雜質(zhì)后，氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出來(lái)C例4.利用惰性電極和下圖裝置對(duì)硫酸鈉水溶液進(jìn)行電解。a、b、c、d四處可得產(chǎn)品分別是、、、。陰離子交換膜陽(yáng)離子交換膜Na2SO4(aq)bacd氫氣　氧氣NaOH溶液　硫酸溶液5．（新課標(biāo)全國(guó)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

4、性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(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(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：下一頁(yè)①寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：__________________。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因是_____________。③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有________雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是______________。2H2O-4e-=O2↑+4H+陽(yáng)極室的H+穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO3-

5、穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成PO43-H3PO3或H2PO2-被氧化。PO43-H3PO3或H2PO2-被氧化。2．某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法；其中陰陽(yáng)膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖，a、b離子交換膜將電解槽分為三個(gè)區(qū)域，電極材料為石墨。①圖中a表示離子交換膜（填“陰”或“陽(yáng)”）。A—E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，其中C為硫酸，則A表示，E表示。②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。1、現(xiàn)有陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極，請(qǐng)用氯堿工業(yè)中的膜技術(shù)原理，回答下列問(wèn)題．（1)寫(xiě)出用惰性電極電解硫酸鈉水溶液的總反應(yīng)式__

6、_（2）請(qǐng)利用交換膜技術(shù)，根據(jù)上圖框架，設(shè)計(jì)一個(gè)電解硫酸鈉溶液制氫氧化鈉溶液和硫酸溶液的裝置，標(biāo)出進(jìn)出物質(zhì)的化學(xué)式：A；C；E；膜b為離子交換膜（填“陽(yáng)”或“陰”）．四、試題賞析：1.某同學(xué)按如圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)，A、B為常見(jiàn)金屬，它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合時(shí)，SO42-從右向左通過(guò)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?chē)霈F(xiàn)白色膠狀沉淀，不久沉淀溶解D2．（2014·全國(guó)大綱版理綜化學(xué)卷，T9）右圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池(

7、MH－Ni電池)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是?（）A．放電時(shí)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(shí)負(fù)極反應(yīng)為：MH＋OH－→M＋H2O＋e－D．MH是一類(lèi)儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高C3．（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(shuō)法正確的是（）A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放電時(shí)，交