1、突破全国卷小专题讲座 ( 十 ) 隔膜在电化学中的应用 第六章 化学反应与能量 突破策略 1 常见 的隔膜 隔膜又叫离子交换膜 ， 由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类： (1) 阳离子交换膜 ， 简称阳膜 ， 只允许阳离子通过 ， 即允许 H和其他阳离子通过 ， 不允许阴离子通过。 (2) 阴离子交换膜 ， 简称 阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 ( 3) 质子交换膜 ， 只允许 H通过 ， 不允许其他阳离子和阴离子通过。 2 隔膜的作用 (1) 能将两极区隔离 ， 阻止两极区产生的物质接触 ， 防止发生化学反应。 (2) 能选择性的通过离子 ， 起到平衡电荷、形成闭合回路的作用
2、。 专题训练 一、隔离某些物质 ， 防止发生反应 1 ( 2 0 1 8 合肥 质检 ) 目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法 ， 阳 ( 阴 )离子交换膜不允许阴 ( 阳 ) 离子通过。则下列叙述中错误的是 ( ) A N a O H 、 H2均在 区 产生 B 图中 a 为阴离子交换膜 C 使用离子交换膜可以有效地隔离 N a O H 和 Cl2， 阻止二者之间的反应 D 电解时往 区的溶液中滴加几滴甲基橙 ， 溶液先变红后褪色 解析：选 B 。 区是阴极室 ， H(H 2 O ) 放电生成氢气 ， 同时促进水的电离 ， 生成氢氧化钠 ， 区 Na通过 a 进入 区 ， 故 a应该是阳离子
3、交换膜； 区和电源的正极相连 ， 为阳极 ， Cl放电生成氯气 ， 区 Cl通过 b 进入 区 ， 故 b 应该是阴离子交换膜；氯气溶于水显酸性 ， 同时次氯酸还具有漂白性 ， 所以滴入甲基橙后溶液先变红后褪色。 二、制备某些物质 2 加碘食盐中含有碘 酸钾 (K I O3) ， 现以电解法制备碘酸钾 ， 实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液 ， 发生反应： 3I2 6KOH = =5KI KIO3 3H2O ， 将该溶液加入阳极区 ， 另将氢氧化钾溶液加入阴极区 ， 开始电解。下列说法中正确的是 ( ) A 电解过程中 OH从 a 极区通过离子交换膜 c 进入 b 极区 B
4、随着电解进行 ， KOH 溶液浓度会逐渐减小 C a 电极反应式： I 6e 6 OH= =IO3 3H 2 O ， a 极区的KI 最终转变为 KIO 3 D 当阳极有 0.1mol I放电时 ，阴极生成 6.72LH 2 解析：选 C 。与外加电源正极相连的是电解池的阳极 ， 即 a 电极是阳极 ， b 电极是阴极。由题意知阳极区的物质有 KOH 、KI 、 KIO3、 H2O ， 阳极将发生失电子的氧化反应 ， 失电子能力：IOHI O3， 故发生反应 I 6e 6OH= =IO3 3H2O ，在阴极区 H(H2O ) 放电 ， 6H2O 6e= =3 H2 6OH，电解总反应式为 I
5、3H2O = =电解IO3 3H2 ， 故电解时 KOH 浓度会增大； b 极区 OH会通过 c 进入 a 极区 ， c 应为阴离子交换膜。 三、分离、提纯某些物质 3 工业品氢氧化钾溶液中含有某些含氧酸根杂质 ， 可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜 ( 只允许阳离子通过 ) ， 其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是 ( ) A 阴极材料可以是 Fe ， 含氧酸根杂质不参与电极反应 B 该电解槽的阳极反应式为 4O H 4e= =2H2O O2 C 通电后 ， 该电解槽阴极附近溶液的 pH 会逐渐减小 D 除去杂质后 ， 氢氧化钾溶液从出口 B 导出来 解析：选 C 。该电解槽中阴离子放电顺序： OH 含氧酸根离子 ， 阳离子放电顺序： HK， 故此电解反应的实质是电解水 ，阴极反应是 2H2O 2e= =2O H H2 ， 通电后阴极区的 pH会增大 ， 阳极反应是 4 OH 4e= =2H2O O2 ， 电解总反应是 2H2O = =电解2H2 O2 ， 阳极区 c (OH) 减小 ， K会通过阳离子交换膜移向阴极与阴极产生的 OH结合 ， 以 KOH 溶液的形式从 B 口导出。由此可得出 A 、 B 、 D 正确 ， C 错误。
