【全国百强校】福建省仙游第一中学2017-2018学年高二上学期化学校本作业：6、离子交换膜在电化学中的应用.docx

1、离子交换膜在电化学中的应用高中试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种，离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些离子来隔离某些物质。一隔离某些物质防止发生反应1目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法，阳（阴）离子交换膜不允许阴（阳）离子通过。则下列叙述中错误的是（ ）A、NaOH、H2均在区产生 B、 图中a为阴离子交换膜C、使用离子交换膜可以有效地隔离NaOH和Cl2，阻止二者之间的反应D、电解时往区的溶液中滴加几滴甲基橙，溶液先变红后褪色2下图常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极

2、与氧气反应，电池总反应为2CH3OH3O2 2CO24H2O。则该装置中 （填a或b）为电池的负极，其电极反应为 。a、CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+二制备某些物质3加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。下列说法中正确的是（ ）A电解过程中OH-从a极区通过离子交换膜c进入b极区B随着电解进行，KOH溶液浓度会逐渐减小Ca电极反应式：I- -6e-+6OH- = IO3-+3H2O，a极区的KI最终

3、转变为KIO3D当阳极有0.1mol I-放电时，阴极生成6.72LH2三分离、提纯某些物质4工业品氢氧化钾溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是（ ）A阴极材料可以是Fe，含氧酸根杂质不参与电极反应B该电解槽的阳极反应式为：4OH 4e= 2H2O+O2 C通电后，该电解槽阴极附近溶液的pH会逐渐减小 D除去杂质后，氢氧化钾溶液从出口B导出来练习：1.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。下图为RFC工作

4、原理示意图，有关说法正确的是（ ）A. 当有0.1mol电子转移时，a极产生1.12L O2（标准状况下） B. b极上发生的电极反应是：4H2O + 4e- = 2H2+ 4OH- C. d极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O D. c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A2某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法；其中阴阳膜组合循环再生机理如图，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。图中a表示 离子交换膜（填“阴”或“阳”）。AE分别代表生产中的原料或产品，其中C为

5、硫酸，则A表示 ，E表示 。阳极的电极反应式为 。3电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，以下说法正确的是()Aa极与电源的负极相连B产物丙为硫酸溶液C离子交换膜d为阴离子交换膜Da电极反应式：2H2O2e= H22OH解析：选B。以惰性电极电解硫酸钠溶液实质上是电解水，气体甲为氧气，气体乙为氢气，a为阳极，与电源的正极相连，A项错误；a电极反应式为2H2O4e=O24H，产物丙为硫酸溶液，B项正确，D项错误；b电极反应式为2H2O2e= H22OH，离子交换膜d为阳离子交换膜，溶液中的钠离子向右边区域移

6、动，得到产品氢氧化钠，C项错误。4H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）： 写出阳极的电极反应_。分析产品室可得到H3PO2的原因_。早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。2H2O4e-4HO2或4OH-4e-2H2OO2.由于阳极室OH-放电，造成H+浓度增大，通过阳膜扩散进入产品室，而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2.H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。