高三化學一輪復習原理電化學（離子交換膜）課件

高三一輪復習·化學反應原理化學能與電能——“膜”相關電化學的應用（①氯堿工業(yè)）【問題1】疫情期間，通過電解飽和食鹽水可以制備84消毒液的主要成分NaClO，請分析其中的原理。陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H2O+2e-=H2↑+2OH-后續(xù)反應：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-【問題2】氯堿工業(yè)主要是生產(chǎn)Cl2和NaOH，該裝置存在什么缺陷？如何改進？P176?離子交換膜的類型與作用離子交換膜的作用：（1）

平衡兩邊電極區(qū)的電荷。（2）

避免交換膜兩邊物質發(fā)生反應（反應物發(fā)生反應或產(chǎn)物發(fā)生反應）。P183離子交換膜對應作用陽離子交換膜只允許陽離子通過陰離子交換膜只允許陰離子通過質子交換膜只允許H+通過雙極膜雙極膜是由一張陽膜和一張陰膜復合制成的陰、陽復合膜，膜內為水層。在直流電場的作用下陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-并分別通過陽膜和陰膜、作為H+和OH-離子源。電化學的應用【問題3】必修二P100：“海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等”?！叭沂诫姖B析法”海水淡化裝置如圖，思考a膜和b膜各是什么膜?P176?根據(jù)題目信息選擇膜電化學的應用【問題4】用右圖裝置電解飽和食鹽水，理論上當陽極產(chǎn)生1molCl2(忽略氣體的溶解)①陽極室溶液質量如何變化?②陰極室溶液質量如何變化?P176陽極室1molCl22molNa+減輕117g陰極室1molH22molNa+增重44g穿過膜的電荷數(shù)=電子轉移數(shù)(Q=lt)總結：分析極室離子濃度(溶液質量)等變化時

既要考慮電極反應本身，又要考慮離子的移動!P180鈷（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意。下列說法正確的是①寫出陽極、陰極的電極反應式及總反應。②該裝置除了可以制備金屬鈷，還有其他副產(chǎn)品生成嗎？請分析原因。③工作時，I室和II室pH變化情況。④每生成1molCo，I室溶液質量理論上減少

g;⑤請分析移除兩交換膜后，兩個電極上的反應是否有變化。含膜電池相關——2021·廣東卷·T16·改編鈷（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。圖5為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意。下列說法正確的是含膜電池相關——2021·廣東卷·T16P180DA.工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液質量理論上

減少16gC.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生

的反應不變D.電解總反應：含膜電池相關——2024·廣東卷·T16一種基于氯堿工藝的新型電解池，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是A.陽極反應:2Cl--

2e-

=

Cl2↑B.陰極區(qū)溶液中OH-濃度逐漸升高C.理論上每消耗1molFe2O3，

陽極室溶液減少213gD.理論上每消耗1molFe2O3，

陰極室物質最多增加138gC用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池，可實現(xiàn)大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是A.電解總反應：KNO3+

3H2O==NH3·H2O+

2O2↑+

KOHB.每生成1molNH3·H2O，雙極膜處有9mol的H2O解離C.電解過程中，陽極室中KOH的物質的量不因反應而改變D.相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率含膜電池相關（雙極膜）——2023·廣東卷·T16P179B我國科研工作者提出通過電解原理聯(lián)合制備環(huán)氧乙烷同時處理酸性含鉻廢水，其工作原理示意圖如圖所示。其中雙極膜由陽離子交換膜和陰離子交換膜組成，工作時內層H2O解離為H+和OH-

，并分別向兩極遷移。下列說法正確的是A.電極a為電源正極B.膜q為陽離子交換膜C.工作時，NaOH溶液濃度保持不變D.N極的電極反應式為Cr2O72-

+

14H+

+6e-=

2Cr3+

+

7H2O含膜電池相關（雙極膜）——2022屆·肇慶三?！16DA.Fe為陽極，電極反應式：Fe－6e－

＋8OH－Fe＋4H2OB.放電過程中，甲溶液NaOH濃度增大C.離子交換膜a是陽離子換膜D.當電路中通過1

mol電子的電量時，中間隔室