高三化学训练——电化学中的离子交换膜
2016年6月18日1．（2015津）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
2．（2015沪）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、
烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。
下图是离子交换膜法电解食盐
水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式。
（2）离子交换膜的作用为：、。
（3）精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠溶液从
图中位置流出。
（选填“a”、“b”、“c”或“d”）
3．如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离
子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。
①该电解槽的阳极反应式为
，单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通
过阳离子交换膜的离子数的比值为。
②从出口D导出的溶液是（填化学式）。
4．海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。
海水的pH一般在
~之间。
某地海水中主要离子的含量如下表：
成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl－SO42－HCO3－
含量/mg?L－19360831601100160001200118（1）海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示），该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。
其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电极均为惰性电极。
① 开始时阳极的电极反应式为。
② 电解一段时间，极（填“阴”或“阳”）会产生水垢，其成份为（填化学式）。
③ 淡水的出口为a 、b 、c 中的__________出口。
6．（2013浙）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：
3I 2+6OH —==IO 3—+5I —
+3H 2O 下列说法不正确的是（ ）
A ．右侧发生的电极方程式：2H 2O+2e —==H 2↑+2OH —
B ．电解结束时，右侧溶液中含有IO 3—
C ．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H 2O======KIO 3+3H 2↑
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方程式不变
7．（2012浙）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实
验装置示意图如右，下列说法不正确的是
A ．在阴极式，发生的电极反应为：2H 2O ＋2e －＝2OH －＋H 2↑
B ．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为
阳极区H ＋浓度增大，使平衡224CrO -＋2H ＋ 227Cr O -＋H 2O 向右移动 C ．该制备过程总反应的化学方程式为：4K 2CrO 4＋
4H 2O 通电2K 2Cr 2O 7＋4KOH ＋2H 2↑＋O 2↑
D ．测定阳极液中K 和Cr 的含量，若K 与Cr 的物质的量之比为d ，则此时铬酸钾的转化率为1－
2d 8．（2010渝）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式
为 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为
色．
③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若
转移的电子数为⨯个，左槽溶液中n(H ＋
)的变化量为 ． 9．（2012渝）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中
的尿素[CO(NH 2)2]，原理如图所示．
①电源的负极为 （填“A”或“B”）。
②阳极室中发生的反应依次为
、 。
③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13．44L （标准状况），
则除去的尿素为 g （忽略气体的溶解）．
10．（2013渝）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。
①电源正极为 （填A 或B ），阴极反应式为 。
②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(Δm 左－Δm 右)为 g 。
|KOH 稀溶液不锈钢 惰性电极24K CrO 溶液
11．(2012京)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。
利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是
(2)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－)，n(HSO3－)变化关系如下表?：
n(SO32－)：n(HSO3－)91：91：11：91
pH
①上表判断Na2SO3溶液显性，用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a．c(Na＋) = 2c(SO32－)＋c(HSO3－)
b．c(Na＋)>c(HSO3－)>c(SO32－)>c(H＋) = c(OH－)
c．c(Na＋)＋c(H＋)=c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－)
(3)当吸收液的pH降至约为6时，即送至电解槽再生。
再生示意图如下:
①HSO3?在阳极放电的电极反应式是。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。
简述再生原理:
12．（2014全国课标Ⅰ）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。
H3PO2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分析产品室可得到H3PO2的原因。
③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。