福建省莆田市仙游縣高二化學(xué) 校本作業(yè)6 離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用.doc

校本作業(yè)6 離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用一隔離某些物質(zhì)防止發(fā)生反應(yīng)1目前電解法制燒堿通常采用離子交換膜法，陽(yáng)（陰）離子交換膜不允許陰（陽(yáng)）離子通過(guò)。則下列敘述中錯(cuò)誤的是（ ）A、NaOH、H2均在區(qū)產(chǎn)生 B、 圖中a為陰離子交換膜C、使用離子交換膜可以有效地隔離NaOH和Cl2，阻止二者之間的反應(yīng)D、電解時(shí)往區(qū)的溶液中滴加幾滴甲基橙，溶液先變紅后褪色2下圖常用筆記本電腦所用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2 2CO24H2O。則該裝置中 （填a或b）為電池的負(fù)極，其電極反應(yīng)為 。a、CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+二制備某些物質(zhì)3加碘食鹽中含有碘酸鉀(KIO3)，現(xiàn)以電解法制備碘酸鉀，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。先將一定量的碘溶于過(guò)量氫氧化鉀溶液，發(fā)生反應(yīng)：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，將該溶液加入陽(yáng)極區(qū)，另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，開始電解。下列說(shuō)法中正確的是（ ）A電解過(guò)程中OH-從a極區(qū)通過(guò)離子交換膜c進(jìn)入b極區(qū)B隨著電解進(jìn)行，KOH溶液濃度會(huì)逐漸減小Ca電極反應(yīng)式：I- -6e-+6OH- = IO3-+3H2O，a極區(qū)的KI最終轉(zhuǎn)變?yōu)镵IO3D當(dāng)陽(yáng)極有0.1mol I-放電時(shí)，陰極生成6.72LH2三分離、提純某些物質(zhì)4工業(yè)品氫氧化鉀溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過(guò)），其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是（ ）A陰極材料可以是Fe，含氧酸根雜質(zhì)不參與電極反應(yīng)B該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為：4OH 4e= 2H2O+O2 C通電后，該電解槽陰極附近溶液的pH會(huì)逐漸減小 D除去雜質(zhì)后，氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出來(lái)練習(xí)：1.空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池（RFC），RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充放電池。下圖為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）A. 當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，a極產(chǎn)生1.12L O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下） B. b極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：4H2O + 4e- = 2H2+ 4OH- C. d極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O D. c極上進(jìn)行還原反應(yīng)，B中的H+可以通過(guò)隔膜進(jìn)入A2某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法；其中陰陽(yáng)膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖，a、b離子交換膜將電解槽分為三個(gè)區(qū)域，電極材料為石墨。圖中a表示 離子交換膜（填“陰”或“陽(yáng)”）。AE分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，其中C為硫酸，則A表示 ，E表示 。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。3電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，以下說(shuō)法正確的是()Aa極與電源的負(fù)極相連B產(chǎn)物丙為硫酸溶液C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應(yīng)式：2H2O2e= H22OH解析：選B。以惰性電極電解硫酸鈉溶液實(shí)質(zhì)上是電解水，氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，a為陽(yáng)極，與電源的正極相連，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，產(chǎn)物丙為硫酸溶液，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；b電極反應(yīng)式為2H2O2e= H22OH，離子交換膜d為陽(yáng)離子交換膜，溶液中的鈉離子向右邊區(qū)域移動(dòng)，得到產(chǎn)品氫氧化鈉，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示（陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò)）： 寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)_。分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_。早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有 雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是 。