离子交换膜在电化学中的应用

离子交换膜在电化学中的应用（2016.4.26）课堂练习1．（2015天津）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42-)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡2.（2015上海）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式_______________________________________(2)离子交换膜的作用为：________________(3)精制饱和食盐水从图中_____位置补充，氢氧化钠溶液从图中_______位置流出。（选填“a”、“b”、“c”或“d”）变式练习1一种以肼（N2H4）为燃料的电池装置如下图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。请写出负极发生的电极反应式______________________.该燃料电池持续放电时，图中选___________离子交换膜。变式练习2将饱和食盐水换成KI及淀粉溶液制备KIO3（如下图所示），通电发现右侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2＋6OH－＝IO3－＋5I－＋3H2O。(1)阴极电极反应式___________________________；总反应方程式______________________________。(2)A为_________离子交换膜（填“阳”或“阴”)交流与讨论2（3）假如使用阳离子交换膜，会发生怎样的变化？巩固应用1、如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)。①该电解槽的阳极反应式为_____________，单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为______。②从出口D导出的溶液是_______(填化学式)。2、（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子直击高考1、（2015新课标1高考）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O2、（2014全国课标Ⅰ）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。H3PO2可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：①写出阳极的电极反应式_______________②分析产品室可得到H3PO2的原因____________________________________________③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_____杂质，该杂质产生的原因是_______________________________________________________________________________3、(2013年浙江卷11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2＋6OH－＝IO3－＋5I－＋3H2O。下列说法不正确的是A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e－＝H2↑+2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3－C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O通电KIO3+3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变