高中三年級(jí)上學(xué)期化學(xué)《電化學(xué)中的隔膜》教學(xué)課件

電化學(xué)中的“隔膜”化學(xué)反應(yīng)原理主題電化學(xué)中的“隔膜”高考示范1要點(diǎn)梳理2方法歸納3例題演練4一、高考示范2021全國(guó)甲卷13．乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說(shuō)法正確的是A．KBr在上述電化學(xué)合成過(guò)程中只起電解質(zhì)的作用B．陽(yáng)極上的反應(yīng)式為：C．制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol電子D．雙極膜中間層中的H+在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移2021廣東卷16.鈷（Co）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。圖5為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是A.

工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少16gC.

移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變D.

電解總反應(yīng)：二、要點(diǎn)梳理1．常見(jiàn)的“隔膜”“隔膜”又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。是一種選擇性透過(guò)膜，允許某些離子通過(guò)，離子遷移方向遵循原電池或電解池中離子遷移的規(guī)律。常見(jiàn)的離子交換膜分三類：(1)陽(yáng)離子交換膜（陽(yáng)膜）：只允許陽(yáng)離子（H＋和其他陽(yáng)離子）通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)。(2)陰離子交換膜（陰膜）：只允許陰離子（OH－和其他陰離子）通過(guò)，不允許陽(yáng)離子通過(guò)。(3)質(zhì)子交換膜：只允許H＋通過(guò)，不允許其他離子通過(guò)。2．“隔膜”考法趨勢(shì)(1)數(shù)量變化：?jiǎn)文ぁp膜→多膜。(2)種類變化：陰陽(yáng)離子交換膜→質(zhì)子交換膜→雙極隔膜→高聚物隔膜。(3)作用變化：離子交換→物質(zhì)制備→分離提純等。雙極膜亦稱雙極性膜，是特種離子交換膜，它是由一張陽(yáng)膜和一張陰膜復(fù)合制成的陰、陽(yáng)復(fù)合膜。該膜的特點(diǎn)是在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-并分別通過(guò)陰膜和陽(yáng)膜，作為H+和OH-離子源。2．“隔膜”考法趨勢(shì)(1)數(shù)量變化：?jiǎn)文ぁp膜→多膜。(2)種類變化：陰陽(yáng)離子交換膜→質(zhì)子交換膜→雙極隔膜→高聚物隔膜。(3)作用變化：離子交換→物質(zhì)制備→分離提純等。中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移允許特定物質(zhì)通過(guò)3.“隔膜”的功能和應(yīng)用分隔兩極，防止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)間反應(yīng)。(1)功能：選擇性的通過(guò)離子，平衡電荷、形成閉合回路。物質(zhì)的制備。如氯堿工業(yè)。(2)常見(jiàn)應(yīng)用：

物質(zhì)的分離提純。如海水的淡化。隔離某些物質(zhì)，防止副反應(yīng)。如化學(xué)電源。4．“隔膜”類型的判斷電極附近溶液的電性裝置的作用離子遷移方向電極反應(yīng)類型判斷三、例題演練例題11．連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉，是一種強(qiáng)還原劑。工業(yè)常用惰性電極電解亞硫酸氫鈉的方法制備連二亞硫酸鈉，原理及裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()

A．b電極應(yīng)該接電源的負(fù)極B．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式2HSO3－＋2H＋＋2e－=S2O42－＋2H2OC．裝置中所用離子交換膜為陰離子交換膜D．電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，消耗SO2的體積為11.2LB陰極陽(yáng)極陰離子陽(yáng)離子錯(cuò)誤例題2近期，我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池，其原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．放電時(shí)，B電極反應(yīng)式：I2＋2e－=2I－B．放電時(shí)，電解質(zhì)儲(chǔ)罐中離子總濃度增大C．M為陽(yáng)離子交換膜，N為陰離子交換膜D．充電時(shí)，A極增重65g時(shí)，C區(qū)增加的離子數(shù)為4NAC四、方法歸納5．含“隔膜”電化學(xué)裝置解題步驟第一步，分清隔膜類型，即交換膜屬于陽(yáng)膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過(guò)隔膜。第二步，寫出電極反應(yīng)式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，得出裝置及隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)等。2021全國(guó)甲卷13．乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說(shuō)法正確的是A．KBr在上述電化學(xué)合成過(guò)程中只起電解質(zhì)的作用B．陽(yáng)極上的反應(yīng)式為：C．制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol電子D．雙極膜中間層中的H+在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移陰極陽(yáng)極H+OH-2021廣東卷16.鈷（Co）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。圖5為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是A.

工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ