单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,离子交换膜在电化学中的应用,离子交换膜在电化学中的应用,高中化学离子交换膜在电化学中的应用微课ppt课件,在近几年的高考试题中,离子交换膜是电化学的考查热点,，且常考常新。其考情如下：,在近几年的高考试题中,离子交换膜是电化学的考查热点，且常考常,离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中的离子具有选择透过能力的高分子膜，也称为离子选择透过性膜。,1.,常见的,离子交换膜:,(1),阳离子交换膜,简称阳膜,只允许阳离子通过,即允许,H,+,和其他阳离子通过,不允许阴离子通过。,(2),阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,不允许阳离子通过。,(3),质子交换膜,只允许,H,+,通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。,2.,交换膜的功能,使离子选择性定向迁移,(,目的是平衡整个溶液的,_,）,电荷或离子浓度,3.,交换膜在电化学中的作用？,离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中的离子具有选,1.,隔离两极区，防止发生副反应,例,1,：,下图,电解装置也可用于制备烧碱，,a,、,b,均为离子交换膜，区加入,NaCl,溶液，则下列叙述中错误的是（）,A,、,NaOH,、,H,2,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,Cl,2,，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,B,1.隔离两极区，防止发生副反应例1：下图电解装置也可用于制备,例,2,：现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题,请利用交换膜技术，根据上图框架，设计一个电解,Na,2,SO,4,溶液制,NaOH,溶液和,H,2,SO,4,溶液的装置，标出进出物质的化学式,(,已知,E,为,Na,2,SO,4,溶液,),：,A,G,B,C,；,膜,a,为,离子交换膜（填“阳”或“阴”）,1.,隔离两极区，防止发生副反应,O,2,H,2,SO,4,H,2,NaOH,阴,例2：现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业,二、制备某些物质,例,3:,加碘食盐中含有碘酸钾,(KIO,3,),，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：,3I,2,+6KOH=5KI+KIO,3,+3H,2,O,，将反应后溶液加入阳极区，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.c,为阳离子交换膜,C.a,电极反应式：,I,-,-6e,-,+6OH,-,=IO,3,-,+3H,2,O,，,a,极区的,KI,最终转变为,KIO,3,D.,当阳极有,0.1mol I,-,放电时，阴极生成,6.72LH,2,C,二、制备某些物质例3:加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3)，现以,例,4:,H,3,PO,2,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,),：,分析产品室可得到,H,3,PO,2,的原因是,_,_,_,。,早期采用“三室电渗析法”制备,H,3,PO,2,：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用,H,3,PO,2,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,_,2H,2,O-4e,-,=O,2,+4H,+,阳极室的,H,+,穿过阳膜扩散至产品室，原料室的,H,2,PO,2,-,穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成,H,3,PO,2,。,PO,4,3-,H,3,PO,2,或,H,2,PO,2,-,被氧化。,二、制备某些物质,写出阳极的电极反应式,_,。,例4:H3PO2可用电渗析法制备，分析产品室可得到H3PO,三、分离、提纯某些物质,例,5:,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,内装有离子交换膜，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,=2H,2,O+O,2,C,该离子交换膜为阴离子交换膜,D,除去杂质后，氢氧化钾溶液从出口,B,导出来,C,三、分离、提纯某些物质例5:工业品氢氧化钾溶液中含A阴极,3.,交换膜在电化学中的作用,(1),将两极区隔离,，防止,两极区的产物发生反应,，,影响产品的纯度或者引发,安全事故。,(2),用于物质的制备。,(3),用于物质的分离、提纯等。,高中化学离子交换膜在电化学中的应用微课ppt课件,1,某原电池装置如右图所示，电池总反应为,2Ag,Cl,2,2AgCl,。下列说法正确的是（）,A,正极反应为,AgCl,e,Ag,Cl,B,放电时，交换膜右侧溶液中有大 量白色沉淀生成,C,若用,NaCl,溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变,D,当电路中转移,0.01 mol e,时，交换膜左侧溶液中约减少,0.02 mol,离子,D,巩固训练,1某原电池装置如右图所示，电池总反应为2AgCl22A,2.,利用反应,6NO,2,+8NH,3,=7N,2,+12H,2,O,构成电池，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是,(,),巩固训练,A.,电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,B.,为使电池持续放电，离子交换膜选用阴离子交换膜,C.,电极,A,反应式为,2NH,3,-6e,-,=N,2,+6H,+,D.,当有,4.48 L NO,2,(,标准状况,),被处理时，转移电子为,0.8 mol,C,2.利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成,3.,人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图。,电源的负极为,(,填“,A”,或“,B”),。,阳极室中发生的反应依次为,、,。,电解结束后，阴极室溶液的,pH,与电解前相比将,；若两极共收集到气体,13.44 L(,标准状况,),，则除去的尿素为,g(,忽略气体的溶解,),。,B,CO(NH,2,),2,3Cl,2,H,2,O=N,2,CO,2,6HCl,6Cl,6e,=3Cl,2,不变,7.2,巩固训练,3.人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如,4.,化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解,NO,3,的原理如图所示。,电源正极为,（填,A,或,B,），,阴极反应式为,。,若电解过程中转移了,2mol,电子，则膜两侧电解液的质量变化差,(m,左,m,右,),为,g,。,A,2 NO,3,+10e,+6H,2,O=N,2,+12OH,14.4,巩固训练,4.化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学,高中化学离子交换膜在电化学中的应用微课ppt课件,