電化學(xué)中的離子交換膜

1、高三化學(xué)訓(xùn)練電化學(xué)中的離子交換膜2016年6月18日1（2015津）鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是A銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO42)減小C電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽(yáng)離子離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡2（2015滬）氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。完成下列填空：（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式。（2）離子交換膜的作用為： 、。（3）精制飽和食

2、鹽水從圖中位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中位置流出。（選填“a”、“b”、“c”或“d”）3如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀（電解槽內(nèi)的陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)）。該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為 ，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)與通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)的比值為 。從出口D導(dǎo)出的溶液是 （填化學(xué)式）。4海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.58.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表：成分Na+K+Ca2+Mg2+ClSO42HCO3含量/mgL193608316011001

3、60001200118（1）海水顯弱堿性的原因是 （用離子方程式表示），該海水中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為_mol/L 。（2）電滲析法是近年發(fā)展起來(lái)的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖所示。其中陰（陽(yáng)）離子交換膜只允許陰（陽(yáng)）離子通過(guò)，電極均為惰性電極。 開始時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。 電解一段時(shí)間， 極（填“陰”或“陽(yáng)”）會(huì)產(chǎn)生水垢，其成份為 （填化學(xué)式）。 淡水的出口為a、b、c中的_出口。6（2013浙）電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知：3I2+6OH=IO3+5I+3H2O 下列

4、說(shuō)法不正確的是（ ）A右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O+2e=H2+2OHB電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IO3C電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式KI+3H2O=KIO3+3H2D如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變7（2012浙）以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如右，下列說(shuō)法不正確的是A在陰極式，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O2e2OHH2B在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬且驗(yàn)殛?yáng)極區(qū)H濃度增大，使平衡22H H2O向右移動(dòng)C該制備過(guò)程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4K2CrO44H2O2K2Cr2O74KOH2H2O2D測(cè)定陽(yáng)極液中K和Cr的含量，若K

5、與Cr的物質(zhì)的量之比為d，則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為18（2010渝）全釩液流儲(chǔ)能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如圖所示。當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為 充電過(guò)程中，右槽溶液顏色逐漸由 色變?yōu)?色放電過(guò)程中氫離子的作用是 和 ；充電時(shí)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.011023個(gè)，左槽溶液中n(H)的變化量為 9（2012渝）人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素CO(NH2)2，原理如圖所示電源的負(fù)極為 （填“A”或“B”）。陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為 、 。電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將 ；若兩極共收集到氣體1344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

6、，則除去的尿素為 g（忽略氣體的溶解）10（2013渝）化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學(xué)降解NO3的原理如圖所示。電源正極為 （填A(yù)或B），陰極反應(yīng)式為 。若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左m右)為 g。11(2012京)直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。 (1)在鈉堿循環(huán)法中，Na2SO3溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，該反應(yīng)的離子方程式是 (2)吸收液吸收SO2的過(guò)程中，pH隨n(SO32)，n(HSO3)變化關(guān)系如下表 ：n

7、(SO32)：n(HSO3)91：91：11：91pH8.27.26.2上表判斷Na2SO3溶液顯性，用化學(xué)平衡原理解釋:當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母):ac(Na) = 2c(SO32)c(HSO3)bc(Na)>c(HSO3)>c(SO32)>c(H) = c(OH)cc(Na)c(H)=c(SO32)c(HSO3)c(OH)(3)當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，即送至電解槽再生。再生示意圖如下: HSO3在陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)式是。當(dāng)陰極室中溶液PH升至8以上時(shí)，吸收液再生并循環(huán)利用。簡(jiǎn)述再生原理:12（2014全國(guó)課標(biāo)）次磷酸（H3PO2）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性。H3PO2可用電滲析法制備，“四室電滲析法”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)式 。分析產(chǎn)品室可