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    高考化學(xué):離子交換膜在電化學(xué)中的應用

    來(lái)源:網(wǎng)絡(luò )資源 2023-04-27 09:56:22

      離子交換膜在原電池和電解池中均有較廣泛的應用,且常出常新。

      1.離子交換膜的功能

      使離子選擇性定向遷移,其目的是平衡整個(gè)電解質(zhì)的離子電荷守恒。

      2.交換膜在電化學(xué)中的作用

      (1)防止副反應的發(fā)生,避免影響所制取產(chǎn)品的質(zhì)量;防止引發(fā)不安全因素(如在電解飽和食鹽水中,利用陽(yáng)離子交換膜,防止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2進(jìn)入陰極室與氫氧化鈉反應,導致所制產(chǎn)品不純,防止與陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸)。

      (2)用于物質(zhì)的分離、提純等。

      (3)用于制備純凈的物質(zhì)。

      3.離子交換膜的類(lèi)型

      根據透過(guò)的微粒,離子交換膜可以分為多種,在高考試題中主要出現過(guò)陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和質(zhì)子交換膜三種。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),阻止陰離子和氣體通過(guò),陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò),質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H+)通過(guò),另外還有特殊離子交換膜,只允許相應的離子通過(guò)。

      4.離子交換膜類(lèi)型的判斷

      根據電解質(zhì)溶液呈電中性的原則,判斷膜的類(lèi)型:

      (1)首先寫(xiě)出陰、陽(yáng)兩極上的電極反應,依據電極反應式確定該電極附近哪種離子剩余。

      (2)根據溶液呈電中性,判斷出離子移動(dòng)的方向,從而確定離子交換膜的類(lèi)型。

      (3)在利用電解原理制備物質(zhì)時(shí),選擇離子交換膜的類(lèi)型,既要考慮陰、陽(yáng)極電極反應式,同時(shí)也要考慮產(chǎn)品室和原料室在裝置圖中的位置。

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