电化学——盐桥与膜

电化学突破之“藕断丝连”话连通授课人：王忠昌单位：青岛39中【问题导入】请根据你所学的电化学知识，设计一套完整的电化学装置来电解食盐水制取氢氧化钠电极材料限选：铜片，银片，石墨碳棒；电解质溶液限选：Cu（NO3）2(aq)，AgNO3(aq)，饱和NaCl(aq)；需要的其他材料任选。原电池装置电解池装置思考1：原电池中，装置2比装置1有何优点？盐桥有何作用？装置2能避免能量损耗；盐桥的作用:形成闭合回路，传导电流。【问题拓展与探究】【问题拓展与探究】思考2：装置2的原电池中的盐桥可否选择琼脂-饱和KCl盐桥？思考4：装置2的原电池中的盐桥若选择琼脂-饱和KNO3盐桥,若装置1中产生了1molNaOH，则盐桥中进入装置2左侧烧杯的离子及其物质的量分别为：A.NO3-1molB.K+1molC.NO3-0.5molD.K+0.5mol思考5：装置2的原电池中的盐桥若换成一根铜丝，则装置2是否还是原电池，若不是，请说明理由。思考3：若选择琼脂-饱和KNO3盐桥，则装置2中的Cu(NO3)2溶液能否用H2SO4溶液代替？否A否若换成一根银丝呢？【体味高考1】（2016·北京节选）用石墨电极完成下列电解实验实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部退色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……试判断：根据实验一的原理，实验二中m处可能析出铜√【问题拓展与探究】思考6：如果要求在一个烧杯内组装具备装置2优势的原电池，那又应该如何处理？思考7：选择何种离子交换膜更合适？思考8：你是否感觉装置1的电解池也应加膜改进？阴离子交换膜阳离子交换膜选择何种离子交换膜更合适？【体味高考2】(2016-新课标I卷-11改编)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42—可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述不正确的是（）A.ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.通电后中间隔室的SO42—离子向正极区迁移，负极区电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，负极区溶液PH升高D.当电路中通过1mol电子的电量时，通过ab、cd两膜的离子数目相等DSO42-Na+阳膜阴膜拓展1：若将上述原电池的电解质溶液换成MgCl2溶液,当电路中转移0.1mole－时，通过阳离子交换膜的Mg2+物质的量是。0.05mol拓展2：若将D选项改为“当电路中转移0.1mole-时,离子交换膜左侧溶液减少0.1mol离子”，试判断是否正确。【强化训练】(2014福建,改编)某原电池装置如图所示,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.反应一段时间后，离子交换膜右侧盐酸PH增大D.当电路中转移0.1mole-时,通过质子交换膜的H+为0.1mol,则离子交换膜右侧溶液增加0.1mol溶质拓展3：若将D选项改为“当电路中转移0.1mole-时,离子交换膜两侧的溶液质量差（m右－m左）为7.3g”，试判断是否正确。D否是拓展4：若将AgCl/Ag电极改为Cu电极“当电路中转移0.1mole-时,离子交换膜两侧的溶液质量变化差（△m右－△m左）为g。0.55【变式】如右图所示，电解池溶液中c(H＋)＝2.0mol.L-1，已知:左侧溶液发生反应：VO2+→VO2+，右侧溶液发生反应：V3+→V2+。若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为______。0.5mol阳极反应（左）阴极反应（右）VO2+－e‾+H2O＝VO2++2H+V3++e‾＝V2+0.5mol1mol1.膜（盐桥）的作用及膜的类型（盐桥填充物质）的判断2.过膜（盐桥）离子的判断及膜（盐桥）两边溶液的相关计算：离子迁移量、溶液质量变化、PH（或浓度）变化小结：电解质溶液连通的桥梁——盐桥或离子交换膜