1、专题提升,一、电化学中的交换膜1.交换膜的功能,使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。,2.交换膜在中学电化学中的作用,(1)防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量；防止引发不安全因素。(如在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的氯气进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯；防止与阴极产生的氢气混合发生爆炸)。(2)用于物质的制备、分离、提纯等。,3.离子交换膜的类型,常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜等。,例1(2017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
2、的是(),A.NaOH、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NaOH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,解析区是阴极室，H(H2O)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I区，故a应该是阳离子交换膜；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。错误的是B。答案B,例2加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3)，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
3、钾溶液，发生反应：3I26KOH=5KIKIO33H2O，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(),答案C,例3(2017无锡两市六校联考)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.该电解槽的阴极反应式为：4OH4e=2H2OO2 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,答案BC,介质五：掺杂Y2O3的ZrO3固体电解质，在高温下能
4、传导正极生成的O2 总反应：2CH3OH3O2=2CO2 4H2O()负极：2CH3OH12e6O2=2CO24H2O()正极：_,例4一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H 。下列有关说法正确的是(),A.检测时，电解质溶液中的H 向负极移动 B.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD.正极上发生的反应为O24e 2H2O=4OH,解析 解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电
5、解质溶液是酸性的，不可能存在OH ，故正极的反应式为O24H 4e =2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗(标准状况下)2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式之和，将两极的反应式相加可知C正确。答案C,例5某燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H ，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2O2=2H2O。,请回答：(1)H 由 极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或b)。(2)b极上发生的电极反应式 。,解析a极为负极，b极为正极，电极反应式分别为负极：2H24e =4H 正极：O24e 4H =2H2O，其中正极上的H 来自负极生成的H 。答案(1)a (2)O24e4H =2H2O,
