专题四专题提升.ppt

专题提升专题提升一、电化学中的交换膜一、电化学中的交换膜1.交换膜的功能交换膜的功能使离子使离子选择选择性定向迁移性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子目的是平衡整个溶液的离子浓浓度或度或电电荷荷)2.交换膜在中学电化学中的作用交换膜在中学电化学中的作用(1)防防止止副副反反应应的的发发生生，，避避免免影影响响所所制制取取产产品品的的质质量量；；防防止止引引发发不不安安全全因因素素如如在在电电解解饱饱和和食食盐盐水水中中，，利利用用阳阳离离子子交交换换膜膜，，防防止止阳阳极极产产生生的的氯氯气气进进入入阴阴极极室室与与氢氢氧化氧化钠钠反反应应，，导导致所制致所制产产品不品不纯纯；防止与阴极；防止与阴极产产生的生的氢氢气混合气混合发发生爆炸生爆炸)2)用于物用于物质质的制的制备备、分离、提、分离、提纯纯等 3.离子交换膜的类型离子交换膜的类型常常见见的离子交的离子交换换膜膜为为：阳离子交：阳离子交换换膜、阴离子交膜、阴离子交换换膜、特殊离子交膜、特殊离子交换换膜等[例例1]　　(2017·合合肥肥质质检检)目目前前电电解解法法制制烧烧碱碱通通常常采采用用离离子子交交换换膜膜法法，，阳阳(阴阴)离离子子交交换换膜不允膜不允许许阴阴(阳阳)离子通离子通过过。

则则下列叙述中下列叙述中错误错误的是的是(　　　　) A.NaOH、、H2均在均在ⅠⅠ区区产产生生B. 图图中中a为为阴离子交阴离子交换换膜膜C.使用离子交使用离子交换换膜可以有效地隔离膜可以有效地隔离NaOH和和Cl2，阻止二者之，阻止二者之间间的反的反应应D.电电解解时时往往ⅢⅢ区的溶液中滴加几滴甲基橙，溶液先区的溶液中滴加几滴甲基橙，溶液先变红变红后褪色后褪色 解解析析　　ⅠⅠ区区是是阴阴极极室室，，H＋＋(H2O)放放电电生生成成氢氢气气，，同同时时促促进进水水的的电电离离，，生生成成氢氢氧氧化化钠钠，，ⅡⅡ区区Na＋＋通通过过a进进入入I区区，，故故a应应该该是是阳阳离离子子交交换换膜膜；；ⅢⅢ区区和和电电源源的的正正极极相相连连，，为为阳阳极极，，Cl－－放放电电生生成成氯氯气气，，ⅡⅡ区区Cl－－通通过过b进进入入ⅢⅢ区区，，故故b应应该该是是阴阴离离子子交交换换膜膜；；氯氯气气溶溶于于水水显显酸酸性性，，同同时时次次氯氯酸酸还还具具有有漂漂白白性性，，所所以以滴滴入入甲甲基基橙橙后后溶溶液液先先变变红红后后褪褪色色错误的是错误的是B答案　答案　B[例例2]　　加加碘碘食食盐盐中中含含有有碘碘酸酸钾钾(KIO3)，，现现以以电电解解法法制制备备碘碘酸酸钾钾，，实实验验装装置置如如图图所所示示。

先先将将一一定定量量的的碘碘溶溶于于过过量量氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液，，发发生生反反应应：：3I2＋＋6KOH===5KI＋＋KIO3＋＋3H2O，，将将该该溶溶液液加加入入阳阳极极区区，，另另将将氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液加加入入阴阴极极区区，，开开始始电电解解下下列列说说法法中正确的是中正确的是(　　　　)答案　答案　C[例例3]　　(2017·无无锡锡两两市市六六校校联联考考)工工业业品品氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液中中含含有有某某些些含含氧氧酸酸根根杂杂质质，，可可用用离离子子交交换换膜膜法法电电解解提提纯纯电电解解槽槽内内装装有有阳阳离离子子交交换换膜膜(只只允允许许阳阳离离子子通通过过)，，其其工工作原理如作原理如图图所示下列所示下列说说法中不正确的是法中不正确的是(　　　　)A.阴极材料可以是阴极材料可以是Fe，含氧酸根，含氧酸根杂质杂质不参与不参与电电极反极反应应B.该电该电解槽的阴极反解槽的阴极反应应式式为为：：4OH－－－－4e－－===2H2O＋＋O2↑↑ C.通通电电后，后，该电该电解槽阴极附近溶液的解槽阴极附近溶液的pH会逐会逐渐渐减小减小 D.除去除去杂质杂质后，后，氢氢氧化氧化钾钾溶液从出口溶液从出口B导导出来出来答案　答案　BC介介质质五：五：掺杂掺杂Y2O3的的ZrO3固体固体电电解解质质，在高温下能，在高温下能传导传导正极生成的正极生成的O2－－ 总总反反应应：：2CH3OH＋＋3O2===2CO2 ＋＋4H2O(－－)负负极：极：2CH3OH－－12e－－＋＋6O2－－===2CO2＋＋4H2O(＋＋)正极：正极：________________________________________[例例4]　　一一种种基基于于酸酸性性燃燃料料电电池池原原理理设设计计的的酒酒精精检检测测仪仪，，负负极极上上的的反反应应为为 CH3CH2OH－－4e－－＋＋H2O===CH3COOH＋＋4H＋＋ 。

下列有关下列有关说说法正确的是法正确的是(　　　　)A.检测时检测时，，电电解解质质溶液中的溶液中的H＋＋ 向向负负极移极移动动 B.若有若有0.4 mol电电子子转转移，移，则则在在标标准状况下消耗准状况下消耗4.48 L氧气氧气C.电电池反池反应应的化学方程式的化学方程式为为CH3CH2OH＋＋O2===CH3COOH＋＋H2OD.正极上正极上发发生的反生的反应为应为O2＋＋4e－－ ＋＋2H2O===4OH－－解解析析　　 解解答答本本题题时时审审题题是是关关键键，，反反应应是是在在酸酸性性电电解解质质溶溶液液中中进进行行的的在在原原电电池池中中，，阳阳离离子子要要往往正正极极移移动动，，故故A错错；；因因电电解解质质溶溶液液是是酸酸性性的的，，不不可可能能存存在在OH－－ ，，故故正正极极的的反反应应式式为为O2＋＋4H＋＋ ＋＋4e－－ ===2H===2H2 2O O，，转转移移4 mol电电子子时时消消耗耗1 mol O2，，则则转转移移0.4 mol电电子子时时消消耗耗(标标准准状状况况下下)2.24 L O2，，故故B、、D错错；；电电池池反反应应式式即即正正负负极极反反应应式之和，将两极的反应式相加可知式之和，将两极的反应式相加可知C正确。

正确答案　答案　C[例例5]　　某某燃燃料料电电池池以以Ca(HSO4)2固固体体为为电电解解质质传传递递H＋＋ ，，其其基基本本结结构构如如图图所所示示，，电电池池总总反反应应可表示可表示为为2H2＋＋O2===2H2O请请回答：回答：(1)H＋＋ 由由 极通极通过过固体酸固体酸电电解解质传递质传递到另一极到另一极(填填a或或b)2)b极上极上发发生的生的电电极反极反应应式式 解析　解析　a极为负极，极为负极，b极为正极，电极反应式分别为极为正极，电极反应式分别为负极：负极：2H2－－4e－－ ===4H===4H＋＋ 正极：正极：O2＋＋4e－－ ＋＋4H＋＋ ===2H===2H2 2O O，其中正极上的，其中正极上的H＋＋ 来自负极生成的来自负极生成的H＋＋ 答案　答案　(1)a　　 (2)O2＋＋4e－－＋＋4H＋＋ ===2H2O。