2018-2019學年北京高三化學一輪復習隔膜在電化學中的功能(學案)

2018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）2018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）知識梳理1．常有的隔閡隔閡又叫離子互換膜，由高分子特別資料制成。離子互換膜分三類：(1)陽離子互換膜，簡稱陽膜，只同意陽離子經過，即同意＋和其余陽離子經過，不同樣意陰離子經過。H陰離子互換膜，簡稱陰膜，只同意陰離子經過，不同樣意陽離子經過。＋(3)質子互換膜，只同意H經過，不同樣意其余陽離子和陰離子經過。2．隔閡的作用能將兩極區(qū)間隔，阻截兩極區(qū)產生的物質接觸，防備發(fā)生化學反響。能選擇性的經過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。專題訓練1．(提升電流效率)已知：電流效率＝電路中經過的電子數(shù)與耗費負極資料失掉電子總數(shù)之比?，F(xiàn)有兩個電池Ⅰ、Ⅱ，裝置以下列圖。以下說法正確的選項是()．Ⅰ和Ⅱ的電池反響不同樣B．能量轉變形式不同樣C．Ⅰ的電流效率低于Ⅱ的電流效率D．5min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1種溶質1/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）答案C2．(提升產品純度)(2017太·原市第五中學高三檢測)工業(yè)上用電解法辦理含鎳酸性廢水并獲取單質Ni的原理以下列圖。以下說法不正確的選項是()已知：①Ni2＋在弱酸性溶液中發(fā)生水解；②氧化性：Ni2＋(高濃度)＞H＋＞Ni2＋(低濃度)。－－↑＋2H2OA．碳棒上發(fā)生的電極反響：4OH－4e===O2B．電解過程中，B室中NaCl溶液的物質的量濃度將不停減小C．為了提升Ni的產率，電解過程中需要控制廢水的pHD．若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室歸并，則電解反響總方程式發(fā)生改變答案B3．(限制離子遷徙)某原電池裝置以以下列圖所示，電池總反響為2Ag＋Cl2===2AgCl。(1)當電路中轉移amole－時，互換膜左邊溶液中約減少________mol離子?；Q膜右邊溶液中c(HCl)________(填“＞”“＜”或“＝”)1mol－1L·(忽略溶液體積變化)。(2)若質子互換膜換成陰離子互換膜，其余不變。如有11.2L氯氣(標準情況)參加反響，則必有________mol________(填離子符號)由互換膜________側經過互換膜向________側遷徙?；Q膜右邊溶液中－1c(HCl)______(填“＞”“＜”或“＝”)1molL·(忽略溶液體積變化)。答案(1)2a＞(2)1Cl－右左＝概括總結：解這種問題可以分三步：第一步，分清隔閡種類。即互換膜屬于陽膜、陰膜或質子膜中的哪一種，判斷同意哪一種離子經過隔閡。第二步，寫出電極反響式，判斷互換膜雙側離子變化，推斷電荷變化，2/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）依據(jù)電荷平衡判斷離子遷徙方向。第三步，解析隔閡作用。充任鹽橋的作用，除起導電作用外，還可以起到間隔作用，防備電極與電解質溶液或產物之間發(fā)生反響，防備產物因發(fā)生反響而造成危險等。加強訓練：1、．(2016·全國卷Ⅰ，11)三室式電滲析法辦理含Na2SO4廢水的原理以下列圖，采納惰性電極，ab、cd均為離子互換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SO24－可經過離子互換膜，而兩頭隔室中離子被阻截不可以進入中間隔室。以下表達正確的選項是()A．通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷徙，正極區(qū)溶液pH增大B．該法在辦理含Na2SO4廢水時可以獲取NaOH和H2SO4產品C．負極反響為－＋2H2O－4e===O2＋4H，負極區(qū)溶液pH降低D．當電路中經過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成答案B2(2017·寧市第三中學高三模擬南)電滲析法是一種利用離子互換膜進行海水淡化的方法，其原理以下列圖，電極為惰性電極。已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等離子。以下表達中正確的選項是()A．A膜是陽離子互換膜B．通電后，海水中陰離子往b電極處挪動C．通電后，b電極上產生無色氣體，溶液中出現(xiàn)白色積淀D．通電后，a電極的電極反響式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O答案C3/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）3(2017·沙市明德中學高三月考長)工業(yè)上可利用以下列圖所示電解裝置吸取和轉變SO2(A、B均為惰性電極)。以下說法正確的選項是()A．A電極接電源的正極B．A極區(qū)溶液的堿性漸漸加強C．本裝置中使用的是陰離子互換膜D．B極的電極反響式為－＋2H2－＋SO2＋2e2O===SO4＋4H答案B4（12年北京高考）人工光合作用可以借助太陽能制備HCOOH的原理表示圖,以下說法不正確的選項是(．．．

,用)

CO2和

H2O制備化學原料。以下列圖是經過人工光合作用該過程是將太陽能轉變?yōu)榛瘜W能的過程催化劑a表面發(fā)生氧化反響,有O2產生催化劑a周邊酸性減弱,催化劑b周邊酸性加強催化劑b表面的反響是CO2+2H++2e-=HCOOH答案：C5、Mg-H2O2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質溶液，表示圖如右。該電池工作時，以下說法正確的選項是()A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反響C.石墨電極周邊溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正極挪動4/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）答案：C6、電解裝置以下列圖，電解槽內裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子互換膜分開。在必定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左邊溶液變藍色，一段時間后，藍色漸漸變淺。——+5I—+3H2O。以下說法不正確的選項是()已知:3I2+6OH=IO3A．右邊發(fā)生的電極方程式：——2H2O+2e=H2↑+2OHB．電解結束時，右邊溶液中含有IO3—C．電解槽內發(fā)生反響的總化學方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑D．假如用陽離子互換膜代替陰離子互換膜，電解槽內發(fā)生的總化學方程式不變答案：D7、原電池裝置如右圖所示，電池總反響為2Ag＋Cl2＝2AgCl。以下說法正確的選項是（）A．正極反響為AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放電時，互換膜右邊溶液中有大批白色積淀生成C．若用NaCl溶液取代鹽酸，則電池總反響隨之改變D．當電路中轉移0.01mole－時，互換膜左邊溶液中約減少0.02mol離子答案：D8、(2015·福建理綜，11)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置以下列圖，該裝置能將H2O和CO2轉變?yōu)镺2和燃料(C3H8O)。以下說法正確的選項是()5/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）．該裝置將化學能轉變?yōu)楣饽芎碗娔埽獴．該裝置工作時，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷徙C．每生成1molO2，有44gCO2被復原D．a電極的反響為3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O答案B9[2016·天津理綜，10(5)]化工生產的副產氫也是氫氣的根源。電解法制取有寬泛用途的Na24，同時獲取FeO－通電－1所示。裝置通電后，鐵電極周邊生成紫紅氫氣：Fe＋2H2O＋2OH=====FeO42＋3H2↑，工作原理如圖2－Na2FeO4色FeO4，鎳電極有氣泡產生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產生紅褐色物質。已知：只在強堿性條件下牢固，易被H2復原。①電解一段時間后，c(OH－)降低的地區(qū)在________(填“陰極室”或“陽極室”)。②電解過程中，須將陰極產生的氣體實時排出，其原由于______________________________。③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，解析c(Na2FeO4)低于最高值的原6/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）因：______________________________________________________________。答案①陽極室②防備Na2FeO4與H2反響使產率降低③M點：c(OH－)低，Na2FeO4牢固性差，且反應慢[或N點：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產率降低]10[2014·全國新課標卷Ⅰ，24(4)]H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理以下列圖(陽膜和陰膜分別只同意陽離子、陰離子經過)：寫出陽極的電極反響式：_____________________________________________________________________________________________________________________________。解析產品室可獲取H3PO2的原由________________________________________________________________________________________________________________________。(3)初期采納“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液取代。并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，進而歸并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有____________雜質。該雜質產生的原由是___________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2H－＋2O－4e===O2↑＋4H＋穿過陽膜擴散至產品室，原料室的－(2)陽極室的HH2PO2穿過陰膜擴散至產品室，兩者反響生成H3PO2(3)PO43－－H2PO2或H3PO2被氧化11、知識的梳理和感悟是有效學習的方法之一。某學習小組將有關“電解飽和食鹽水”的有關內容進行梳理，形成以下問題(顯示的電極均為石墨)。7/82018_2019學年北京高三化學一輪復習隔閡在電化學中的功能（教案）(1)圖1中，電解一段時間后，氣球b中的氣體是______________________________________(填化學式)，U形管________(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。(2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，電解可制備“84”消毒液的有效成分，則c為電源的________極；該發(fā)生器中反響的總離子方程式為_______________________________。二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體