20xx屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用學(xué)案(更新版)
【正文】 為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,補(bǔ)充適量NH3可以使電解產(chǎn)生的HNO3轉(zhuǎn)化為NH4NO3。①制備原理:工業(yè)上利用如圖兩室電解裝置制備燒堿陽極室中電極反應(yīng):2Cl2eCl2↑,陰極室中的電極反應(yīng):2H2O+2eH2↑+2OH,陰極區(qū)H+放電,破壞了水的電離平衡,使OH濃度增大,陽極區(qū)Cl放電,使溶液中的c(Cl)減小,為保持電荷守恒,陽極室中的Na+通過陽離子交換膜與陰極室中生成的OH結(jié)合,得到濃的NaOH溶液。A極室Cl在陽極失電子產(chǎn)生氯氣,但不產(chǎn)生沉淀,選項(xiàng)B錯(cuò)誤?！練w納總結(jié)】交換膜隔離兩種電解質(zhì)溶液,避免了電極產(chǎn)物與能發(fā)生反應(yīng)的電解質(zhì)溶液直接接觸,能提高電流效率。電池工作時(shí),下列說法正確的是 ( )a極為負(fù)極,CH3COO失電子被氧化成CO2和H+,結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為CH3COO+2H2O8e2CO2↑+7H+,故A正確?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含CH3COO的溶液為例)。b極為正極,水溶液為酸性,所以氫離子得電子產(chǎn)生氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2eH2↑,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移8 mol電子時(shí),正極產(chǎn)生4 mol氣體,根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式可知負(fù)極產(chǎn)生2 mol氣體,物質(zhì)的量之比為4∶2=2∶1,故D正確。由題圖可知,在b極上NO3轉(zhuǎn)化為N2,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),故b極為正極,a極為負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤?！練w納總結(jié)】(1)在電解池中使用選擇性離子交換膜的主要目的是限制某些離子(或分子)的定向移動(dòng),避免電解質(zhì)溶液中的離子或分子與電極產(chǎn)物反應(yīng),提高產(chǎn)品純度或防止造成危險(xiǎn)等。這樣既防止了兩極產(chǎn)生的H2和Cl2混合爆炸,又避免了Cl2和陰極產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。電解稀硫酸的陽極反應(yīng):2H2O4eO2↑+4H+,產(chǎn)生的H+通過陽離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室,原料室中的H2PO2穿過陰離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室,與H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)H3PO2。N極是陰極,H+發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣, mol,故D錯(cuò)誤。X氣體為CO2,B項(xiàng)正確。H2O【解析】選A、D。H2O,故D正確。乙膜為過濾膜,對陽極區(qū)的陽極泥及漂浮物進(jìn)行過濾,甲膜為陰離子交換膜,防止陽極溶解的雜質(zhì)、陽離子進(jìn)入陰極區(qū),同時(shí)NO3可穿過該膜,以平衡陽極區(qū)電荷,C項(xiàng)錯(cuò)誤。,只允許H+穿過【解析】選A。:Pb2ePb2++6H2O2Al(OH)3+3H2↑ g Pb, mol H2生成
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