適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量常考點(diǎn)7膜在電化學(xué)中的應(yīng)用課件新人教版

?？键c(diǎn)7膜在電化學(xué)中的應(yīng)用方法突破一、“離子交換膜”電解池的解題思路1.分清隔膜類型:即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種,判斷允許哪種離子通過隔膜;2.寫出電極反應(yīng)式:判斷交換膜兩側(cè)離子變化,推斷電荷變化,據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向;3.分析隔膜作用:在產(chǎn)品制備中,隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度,避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng),或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn);4.利用定量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算:外電路電子轉(zhuǎn)移數(shù)=通過隔膜的陰、陽離子帶的負(fù)或正電荷數(shù)。二、離子交換膜類型的判斷1.看清圖示,是否在交換膜上標(biāo)注了陰、陽離子,是否標(biāo)注了電源的正、負(fù)極。是否標(biāo)注了電子流向,明確陰、陽離子的移動(dòng)方向。2.根據(jù)電解池中陰、陽離子的移動(dòng)方向,結(jié)合題中給出的已知信息,找出物質(zhì)生成或消耗的電極區(qū)域,確定移動(dòng)的陰、陽離子,從而推知離子交換膜的種類。三、電解池中某極區(qū)溶液質(zhì)量變化與pH分析在含有離子交換膜的電解池中,要判斷一個(gè)極區(qū)溶液質(zhì)量或溶液pH的變化,應(yīng)綜合考慮電極反應(yīng)引起的溶液質(zhì)量變化和通過離子交換膜、離子的遷移引起的質(zhì)量變化。如下列裝置中每通過1mol電子,稀硫酸的變化:1.b極的電極反應(yīng)為2H2O-4e-===O2↑+4H+,通過1mol電子時(shí),有0.5molH2O放電,產(chǎn)生1molH+。2.通過1mol電子時(shí),有1molH+從稀硫酸中通過陽膜進(jìn)入產(chǎn)品室。因此通過1mol電子時(shí),稀硫酸中反應(yīng)消耗0.5molH2O,生成的O2逸出,生成的H+遷移至產(chǎn)品室,則質(zhì)量減少9g。稀硫酸中H+的物質(zhì)的量不變,若不考慮溶液體積變化,則溶液pH不變。四、離子交換膜的類型1.陽離子交換膜(只允許陽離子和水分子通過,阻止陰離子和氣體通過)以鋅銅原電池為例,中間用陽離子交換膜隔開①負(fù)極反應(yīng)式:Zn-2e-===Zn2+②正極反應(yīng)式:Cu2++2e-===Cu③Zn2+通過陽離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)④陽離子→透過陽離子交換膜→原電池正極(或電解池的陰極)2.陰離子交換膜(只允許陰離子和水分子通過,阻止陽離子和氣體通過)3.質(zhì)子交換膜(只允許H+和水分子通過)在微生物作用下電解有機(jī)廢水(含CH3COOH),可獲得清潔能源H2①陰極反應(yīng)式:2H++2e-===H2↑②陽極反應(yīng)式:CH3COOH-8e-+2H2O===2CO2↑+8H+③陽極產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜移向陰極④H+→透過質(zhì)子交換膜→原電池正極(或電解池的陰極)4.電滲析法

將含AnBm的廢水再生為HnB和A(OH)m的原理:已知A為金屬活動(dòng)性順序H之前的金屬,Bn-為含氧酸根離子[例]

(2024·浙江寧波高三一模)電解硫酸鈉溶液制取電池正極材料下列說法不正確的是(

)A.a是直流電源的正極,石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)B.交換膜A是陰離子交換膜,通電一段時(shí)間,Ⅰ室pH降低1.12L氣體

D.若將純鈦電極直接放入Ⅱ室,則純鈦電極上會(huì)有金屬與前驅(qū)體附著而使產(chǎn)率降低答案

C解析

由圖可知,前驅(qū)體在Ⅲ室生成,說明Ⅱ室中的金屬陽離子進(jìn)入Ⅲ室,則右側(cè)純鈦電極為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,OH-與金屬陽離子結(jié)合得到前驅(qū)體;為保持電荷守恒,Ⅱ室中的

進(jìn)入Ⅰ室,交換膜A為陰離子交換膜。由以上分析知,石墨為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),則a為電源的正極,A正確;交換膜A為陰離子交換膜,左側(cè)電極反應(yīng)式為2H2O-4e-===O2↑+4H+,產(chǎn)生H+,故pH降低,B正確;每生成0.1mol的相當(dāng)于生成0.2

mol

OH-,由電極反應(yīng)式2H2O+2e-===H2↑+2OH-可知,同時(shí)生成0.1