高考化學一輪復習熱點專題突破系列電化學中“離子交換膜”的應用!PPT精選文檔

1、熱點專題突破系列（五）電化學中“離子交換膜”的應用【透視熱點考情】【透視熱點考情】在近幾年高考中，涉及離子交換膜的試題比較多，且在近幾年高考中，涉及離子交換膜的試題比較多，且?？汲Ｐ?。其考情如下：?？汲Ｐ?。其考情如下：命題點命題點五年考情五年考情陽離子交換膜陽離子交換膜20162016乙乙T11T11，20142014乙乙T27T27，20132013甲甲T13T13陰離子交換膜陰離子交換膜20162016乙乙T11T11，20142014乙乙T27T27質子交換膜質子交換膜20152015乙乙T11T11【備考必記必會】【備考必記必會】離子交換膜是一種含有離子基團的、對溶液中的離子離子交換膜

2、是一種含有離子基團的、對溶液中的離子具有選擇透過能力的高分子膜，也稱為離子選擇透過具有選擇透過能力的高分子膜，也稱為離子選擇透過性膜。性膜。1.1.離子交換膜的功能：離子交換膜的功能：使離子選擇性定向遷移使離子選擇性定向遷移( (目的是平衡整個溶液的離子濃目的是平衡整個溶液的離子濃度或電荷度或電荷) )。2.2.離子交換膜在電化學中的作用：離子交換膜在電化學中的作用：(1)(1)隔離某些物質防止發(fā)生反應。隔離某些物質防止發(fā)生反應。(2)(2)用于物質的制備。用于物質的制備。(3)(3)物質分離、提純等。物質分離、提純等。3.3.離子交換膜的類型：離子交換膜的類型：根據(jù)透過的微粒，離子交換膜可以

3、分為多種，在高考根據(jù)透過的微粒，離子交換膜可以分為多種，在高考試題中主要出現(xiàn)陽離子交換膜、陰離子交換膜和質子試題中主要出現(xiàn)陽離子交換膜、陰離子交換膜和質子交換膜三種。陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止交換膜三種。陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過，陰離子和氣體通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過，質子交換膜只允許質子質子交換膜只允許質子(H(H+ +) )通過?？梢婋x子交換膜的通過?？梢婋x子交換膜的功能在于選擇性地通過某些離子和阻止某些離子來隔功能在于選擇性地通過某些離子和阻止某些離子來隔離某些物質。離某些物質。【高考模擬預測】【高考模擬預測】1.(

4、20151.(2015乙卷乙卷) )微生物電池是指在微生物的作用下將微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是列有關微生物電池的說法錯誤的是( () )世紀金榜導學號世紀金榜導學號3068209930682099A.A.正極反應中有正極反應中有COCO2 2生成生成B.B.微生物促進了反應中電子的轉移微生物促進了反應中電子的轉移C.C.質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D.D.電池總反應為電池總反應為C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2

5、2=6CO=6CO2 2+6H+6H2 2O O【解析】【解析】選選A A。根據(jù)碳元素的化合價的變化，二氧化碳。根據(jù)碳元素的化合價的變化，二氧化碳中碳元素的化合價為最高價中碳元素的化合價為最高價+4+4價，所以生成二氧化碳價，所以生成二氧化碳的反應為氧化反應，應在負極生成，其電極反應式應的反應為氧化反應，應在負極生成，其電極反應式應為為C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O-24eO-24e- -=24H=24H+ +6CO+6CO2 2，A A錯誤；在微生錯誤；在微生物的作用下，該裝置為原電池裝置，反應速率比化學物的作用下，該裝置為原電池裝置，反應速率比化學反應速率快，所

6、以微生物促進了反應的發(fā)生，反應速率快，所以微生物促進了反應的發(fā)生，B B正確；正確；原電池中陽離子原電池中陽離子( (質子質子) )向正極移動，向正極移動，C C正確；電池的總正確；電池的總反應實質是葡萄糖的氧化反應，反應實質是葡萄糖的氧化反應，D D正確。正確。2.(20172.(2017洛陽模擬洛陽模擬) )利用反應利用反應6NO6NO2 2+8NH+8NH3 3=7N=7N2 2+12H+12H2 2O O構成電池，既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕構成電池，既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學能，裝置如圖所示。下環(huán)境污染，又能充分利用化學能，裝置如圖所示。下

7、列說法不正確的是列說法不正確的是( () )A.A.電流從右側電極經(jīng)過負載后流向左側電極電流從右側電極經(jīng)過負載后流向左側電極B.B.為使電池持續(xù)放電，離子交換膜選用陰離子交換膜為使電池持續(xù)放電，離子交換膜選用陰離子交換膜C.C.電極電極A A反應式為反應式為2NH2NH3 3-6e-6e- -=N=N2 2+6H+6H+ +D.D.當有當有4.48 L NO4.48 L NO2 2( (標準狀況標準狀況) )被處理時，轉移電子為被處理時，轉移電子為0.8 mol0.8 mol【解析】【解析】選選C C。根據(jù)化學方程式判斷，氨氣發(fā)生氧化反。根據(jù)化學方程式判斷，氨氣發(fā)生氧化反應，電極應，電極A A

8、是負極，電極是負極，電極B B是正極，電流從右側電極經(jīng)是正極，電流從右側電極經(jīng)過負載后流向左側電極，過負載后流向左側電極，A A正確；因電解質溶液為堿性，正確；因電解質溶液為堿性，NHNH3 3失去電子與失去電子與OHOH- -結合，電極結合，電極A A反應式為反應式為2NH2NH3 3-6e-6e- -+6OH+6OH- -=N=N2 2+6H+6H2 2O O，則該離子交換膜應允許，則該離子交換膜應允許OHOH- -通過，是陰離通過，是陰離子交換膜，子交換膜，B B正確，正確，C C錯誤；錯誤；4.48L4.48L標準狀況下的標準狀況下的NONO2 2是是0.2 mol0.2 mol，N

9、N的化合價從的化合價從+4+4價降到價降到0 0價，轉移電子為價，轉移電子為0.2 0.2 molmol4=0.8 mol4=0.8 mol，D D正確。正確。3.3.現(xiàn)有離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽，現(xiàn)有離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽，電解電解KIKI的淀粉溶液制取的淀粉溶液制取KOHKOH，一段時間后，一段時間后區(qū)附近變藍區(qū)附近變藍色，下列敘述中錯誤的是色，下列敘述中錯誤的是( () )A.KOHA.KOH、H H2 2均在均在區(qū)產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生B.B.圖中圖中A A為陰離子交換膜為陰離子交換膜C.C.區(qū)的電極連接電源的正極區(qū)的電極連接電源的正極D.D.陰極反應式為陰極反應式為

10、2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2【解析】【解析】選選B B。電解。電解KIKI淀粉溶液類似電解飽和食鹽水，淀粉溶液類似電解飽和食鹽水，區(qū)變藍色，生成區(qū)變藍色，生成I I2 2為陽極，連接電源的正極，為陽極，連接電源的正極，KOHKOH、H H2 2均在陰極區(qū)產(chǎn)生，均在陰極區(qū)產(chǎn)生，A A、C C正確；正確；區(qū)區(qū)H H+ +放電，放電，KOHKOH在此在此生成，圖中生成，圖中A A能讓能讓K K+ +通過，為陽離子交換膜，通過，為陽離子交換膜，B B錯誤；錯誤；陰極是陰極是H H+ +放電，發(fā)生放電，發(fā)生2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2，D D正確。正確。4.(20174.

11、(2017宜春模擬宜春模擬) )室溫時，在室溫時，在FeClFeCl3 3酸性溶液中加少酸性溶液中加少量鋅粒后，量鋅粒后，F(xiàn)eFe3+3+立即被還原成立即被還原成FeFe2+2+，組成的原電池裝置，組成的原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是通過，下列有關敘述正確的是( () )A.A.該原電池的正極反應是該原電池的正極反應是Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+B.B.電池工作一段時間后，甲池的電池工作一段時間后，甲池的c(Clc(Cl- -) )增大增大C.C.一段時間后，乙池中溶液的紅色逐漸

12、褪去一段時間后，乙池中溶液的紅色逐漸褪去D.D.石墨電極上發(fā)生氧化反應石墨電極上發(fā)生氧化反應【解析】【解析】選選C C。該電池的總反應為。該電池的總反應為Zn+2FeZn+2Fe3+3+=2Fe=2Fe2+2+ +ZnZn2+2+，ZnZn為負極，電極反應為為負極，電極反應為Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+，A A錯誤；錯誤；陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，兩池中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，兩池中c(Clc(Cl- -) )不變，不變，B B錯誤；由于乙池中的錯誤；由于乙池中的FeFe3+3+被還原為被還原為FeFe2+2+，所以乙池中溶液的紅色逐漸褪去，所以乙池

13、中溶液的紅色逐漸褪去，C C正確；石墨電極為正確；石墨電極為正極，得電子，發(fā)生還原反應，正極，得電子，發(fā)生還原反應，D D錯誤。錯誤?！炯庸逃柧殹俊炯庸逃柧殹?2017(2017唐山模擬唐山模擬) )工業(yè)品氫氧化鉀溶液中含有某些含工業(yè)品氫氧化鉀溶液中含有某些含氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜，其工作原理如圖所示。下列說法裝有陽離子交換膜，其工作原理如圖所示。下列說法中不正確的是中不正確的是( () )A.A.陰極材料可以是陰極材料可以是FeFe，含氧酸根雜質不參與電極反應，含氧酸根雜質不參與電極反應B.B.該電解槽的陽極反應式為該電解槽的陽極反應式為4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.通電后，該電解槽陰極附近溶液的通電后，該電解槽陰極附近溶液的pHpH會逐漸減小會逐漸減小D.D.除去雜質后，氫氧化鉀溶液從出口除去雜質后，氫氧化鉀溶液從出口B B導出來導出來【解析】【解析】選選C C。電解池反應的實質是電解水，陰極反應。電解池反