专题微课3.3 精研究——交换膜在电化学装置中的应用-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（老教材）

第三板块反应变化与规律 专题微课3.3 精研究一交换膜在电化学装置中的应用 电化学试题命题时，电化学装置中大部分含有交换膜，且一般为离子交换膜。离子交换膜是一种含离子基团的、 对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因它对离子具有选择透过性，且电化学性能优良，在涉及电化学的 工业生产中广泛应用。由于离子交换膜能将工业生产与化学知识有机的融合，实现资源的最优配置，考查学生的学以 致用能力：因此备受高考命题者的背睐。命题的角度主要有：(1)交换膜类型的判断：(2)离子的迁移：(3)通过交换膜的 离子数目计算等。 析高考—清清楚楚备考 !3.(2021·北京等级考·节选)环氧乙烷(H2CCH2, 1,(2023·全四甲卷)用可再生能源电还原CO2时， 简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。 采用高浓度的K抑制酸性电解液中的析氢反应 乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置 电潮 如下图所示。下列说法正确的是 ( CE,一CH2 d→0 含101CI(1 含E) 的济液 的落液 溶液 阳离子膜 游液 分满 II, 溶液bEO 子KI, 电 游液 交 白C0 换溶液 (1)阳极室产生C12后发生的反应有： 风能 C.H,C.HOH CH2 =CH2+HCIO-HOCH2CH2 CI. A.析氢反应发生在IrO,-Ti电极上 (2)结合电极反应式说明生成溶液a的原理 B.CI厂从Cu电极迁移到IrO,-Ti电极 C.阴极发生的反应有： 2CO2十12H+12eC2H+4H20 建模型—明明白白解题 D.每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体（标准 解答含膜电池题的思维模板 状况) 判断装 根据有无外加比源，判新是出解池还是原比池 置类型 2.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子 选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2+以 分清隔 即交换洪属于阳膜、阴膜或质子莫中的理一种， 膜类型 判断隔膜允许哪种离子通过 Zn(OH)存在]。电池放电时，下列叙述错误 0 的是 ( 根掘愿给信总分析隔膜的作用是平衡比荷， 分析隔 还是让离子选择性通过避免削反应，或为了 nO2电极卤子选扦箱膜2n电极 膜作用 生成特定物质 0 写出电 根据电枚类型，交换膜两侧离子些化，电荷 变化或离子迁移方向等综合信息书写电极反 极反应 ISO,溶液 KSO,溶液 K(OH溶 成式，最后做综合推断或计算 典题例析 A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有 B.I区的S)-通过隔膜向Ⅱ区迁移 O2生成，F€2O3逐渐溶解，下列判断错误的是() C.MnO2电极反应： 石墨 电极 电极 MnO2 +2e +4H+-Mn2++2H2O 直流巾鄙 D.电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+ H00 mol Fe0 C溶液 出器N,S0,溶液 Zn(OH)+Mn2+2H2 O 阴离子交换膜 质子交换脚 55 新高考方案·专题增分方略化学 A.a是电源的负极 :2.三室膜电渗析分离硫酸锂并回收酸碱的装置示意 B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊 图如图，下列说法正确的是 () 溶液，出现红色 体4，S0↑出LiS0出 LOH↑出 r‘(体b C.随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大 离 D.当0.01 mol Fe2O完全溶解时，至少产生气体 交 交 换 336ml(折合成标准状况下) 换 [模型应用] HS),进IiSO,进 一、获取信息，三步理清工作原理 A.酸碱的浓度：进等于出 电解池 电极I:阴极→a为负极 B.右侧电极的电极反应式为 电极Π：阳极→b为正极 2H20+2e—20H-+H2↑ 阴离子交换膜：阴离子透过移向阳极 祈隔膜 C.装置工作一段时间后，n(a):n(b)=2：1 质子交换膜：H透过移向阴极 D.右侧离子交换膜为阴离子交换膜 阴极：(3+2P=(m -阳极，2I,0-4e=02↑+4T 3.已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS 二、逐项分析，得出正确答案 Fe十Li2S,LiPF6·S)(CHg)2为电解质，用该电池 a为负极，石墨电极I为阴极，故A正确：因石是电 作电源电解含镍酸性废水并得到单质Nⅱ的实验 装置如图所示（实验结束后，b中NaCI溶液浓度 极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，向石 () 墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确：随 变大)。下列说法错误的是 着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以 LiPF SO(CHJ CuCl,溶液浓度变小，故C错误：当0.01 mol Fe,O,完 碳棒 镀镍铁棒 全溶解时，消耗氨离子为0.06ol,根据阳极电极反应 0.5 mol-L I1%Na】