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文档之家› 高考中有关离子交换膜的电化学试题28793
高考中有关离子交换膜的电化学试题28793
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1、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.
(1)写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式___
(2)请利用交换膜技术,根据上图框架,设计一个电
解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置,标
出进出物质的化学式:
A
;C
;E
;膜b为
离子交换
膜(填“阳”或“阴”).
四、试题赏析: 1.某同学按如图所示装置进行试验,A、B为常见金属,它们 的硫酸盐可溶于水。当K闭合时,SO42-从右向左通过阴离子 交换膜移向A极.下列分析正确的是 (D )
A.溶液中c(A2+)减小 B.B极的电极反应:B-2e- = B2+ C.Y电极上有H2产生,发生还原反应 D.反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解
KI+3H2O
KIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电
解槽内发生的总化学反应不变
5.(2012年重庆T29(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。
①电源的负极为 B (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为
6Cl--6e- = 3Cl2↑
a
阳离子 交换膜
c
Na2SO4(aq)
b
阴离子 交换膜
d
5.(新课标全国卷Ⅰ)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品, 具有较强还原性。回答下列问题:
(4)H3PO2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):
①写出阳极的电极反应式: _2_H_2O__-__4_e_- _=__O_2↑__+__4_H。+ 法② ③”分早中析期阳产采极品用室室“的可三稀得室硫到电酸阳H渗H2用P极3O析PH3室-O3法穿P2的O的”过H2原制稀+阴穿因备溶膜过是H液扩阳3_代散P膜_O_替至扩2_:,产_散_将并品_至_“撤室_产_四去,品_室_阳二室_电极者。,渗室反原析与应料生室成的 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__P有_O_4_3__-__________。_杂质,该杂质产生的原因H是3PO3或H2PO2- 被氧下化一页。
例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( B) - a
+ b
I
II
III
A、NaOH、H2均在Ⅰ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Ⅲ区的溶液中滴加几滴甲基橙,溶液先变 红后褪色
2.(2014·全国大纲版理综化学卷,T9)右图是在航天用高
压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni
电池)。下列有关说法不正确的是 ( C
)
A.放电时正极反应为: NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-
B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为:
MH+OH-→M+H2O+e- D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大, 电池的能量密度越高
有关离子交换膜的电化学试题
一、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பைடு நூலகம்离子浓度或电荷)
二、交换膜在中学电化学中的作用:
1.隔离某些物质防止发生反应 2.用于物质的制备 3.物质分离、提纯等。
三、离子交换膜的类型:
常见的离子交换膜为:阳离子交换膜、阴离子交换 膜、特殊离子交换膜等。
一、隔离某些物质防止发生反应
1.二、制备某些物质
例2: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( )
C
A.电解过程中OH-从a极区通过离子交换膜 c进入b极区
4.(2013·浙江高考·11)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液, 中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色, 一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH- =IO3-+5I-+3H2O
下列说法不正确的是 ( D )
A.右侧发生的电极反应式:
2H2O+2e- = H2↑+2OHB.电解结束时,右侧溶液中含有IO3C.电解槽内发生反应的总化学方程式:
B.随着电解进行,KOH溶液浓度会逐渐减小 C.a电极反应式:I--6e-+6OH-= IO3-+3H2O,
a极区的KI最终转变为KIO3 D.当阳极有0.1mol I-放电时,阴极生成
6.72LH2
1.三、分离、提纯某些物质
例3: 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( C)
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
例4.利用惰性电极和下图装置对硫酸钠水溶液
进行电解。a、b、c、d四处可得产品分别 是 氢气、 氧气 、NaOH溶液 、硫酸溶液。
2.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。
①图中a表示 离子交换膜(填 “阴”或“阳”)。 A—E分别代表生产中的原料或产品 ,其中C为硫酸,则A表示 ,E 表示 。 ②阳极的电极反应式为
3.(2014·福建理综化学卷,T11)某原电池装置如右图所示, 电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是( D )
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