2018-2019学年北京高三化学一轮复习隔膜在电化学中的功能(学案)

2018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）2018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）知识梳理1．常有的隔阂隔阂又叫离子互换膜，由高分子特别资料制成。离子互换膜分三类：(1)阳离子互换膜，简称阳膜，只同意阳离子经过，即同意＋和其余阳离子经过，不同样意阴离子经过。H阴离子互换膜，简称阴膜，只同意阴离子经过，不同样意阳离子经过。＋(3)质子互换膜，只同意H经过，不同样意其余阳离子和阴离子经过。2．隔阂的作用能将两极区间隔，阻截两极区产生的物质接触，防备发生化学反响。能选择性的经过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。专题训练1．(提升电流效率)已知：电流效率＝电路中经过的电子数与耗费负极资料失掉电子总数之比。现有两个电池Ⅰ、Ⅱ，装置以下列图。以下说法正确的选项是()．Ⅰ和Ⅱ的电池反响不同样B．能量转变形式不同样C．Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率D．5min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质1/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）答案C2．(提升产品纯度)(2017太·原市第五中学高三检测)工业上用电解法办理含镍酸性废水并获取单质Ni的原理以下列图。以下说法不正确的选项是()已知：①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解；②氧化性：Ni2＋(高浓度)＞H＋＞Ni2＋(低浓度)。－－↑＋2H2OA．碳棒上发生的电极反响：4OH－4e===O2B．电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不停减小C．为了提升Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pHD．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室归并，则电解反响总方程式发生改变答案B3．(限制离子迁徙)某原电池装置以以下列图所示，电池总反响为2Ag＋Cl2===2AgCl。(1)当电路中转移amole－时，互换膜左边溶液中约减少________mol离子。互换膜右边溶液中c(HCl)________(填“＞”“＜”或“＝”)1mol－1L·(忽略溶液体积变化)。(2)若质子互换膜换成阴离子互换膜，其余不变。如有11.2L氯气(标准情况)参加反响，则必有________mol________(填离子符号)由互换膜________侧经过互换膜向________侧迁徙。互换膜右边溶液中－1c(HCl)______(填“＞”“＜”或“＝”)1molL·(忽略溶液体积变化)。答案(1)2a＞(2)1Cl－右左＝概括总结：解这种问题可以分三步：第一步，分清隔阂种类。即互换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断同意哪一种离子经过隔阂。第二步，写出电极反响式，判断互换膜双侧离子变化，推断电荷变化，2/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）依据电荷平衡判断离子迁徙方向。第三步，解析隔阂作用。充任盐桥的作用，除起导电作用外，还可以起到间隔作用，防备电极与电解质溶液或产物之间发生反响，防备产物因发生反响而造成危险等。加强训练：1、．(2016·全国卷Ⅰ，11)三室式电渗析法办理含Na2SO4废水的原理以下列图，采纳惰性电极，ab、cd均为离子互换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO24－可经过离子互换膜，而两头隔室中离子被阻截不可以进入中间隔室。以下表达正确的选项是()A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁徙，正极区溶液pH增大B．该法在办理含Na2SO4废水时可以获取NaOH和H2SO4产品C．负极反响为－＋2H2O－4e===O2＋4H，负极区溶液pH降低D．当电路中经过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成答案B2(2017·宁市第三中学高三模拟南)电渗析法是一种利用离子互换膜进行海水淡化的方法，其原理以下列图，电极为惰性电极。已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子。以下表达中正确的选项是()A．A膜是阳离子互换膜B．通电后，海水中阴离子往b电极处挪动C．通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色积淀D．通电后，a电极的电极反响式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O答案C3/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）3(2017·沙市明德中学高三月考长)工业上可利用以下列图所示电解装置吸取和转变SO2(A、B均为惰性电极)。以下说法正确的选项是()A．A电极接电源的正极B．A极区溶液的碱性渐渐加强C．本装置中使用的是阴离子互换膜D．B极的电极反响式为－＋2H2－＋SO2＋2e2O===SO4＋4H答案B4（12年北京高考）人工光合作用可以借助太阳能制备HCOOH的原理表示图,以下说法不正确的选项是(．．．

,用)

CO2和

H2O制备化学原料。以下列图是经过人工光合作用该过程是将太阳能转变为化学能的过程催化剂a表面发生氧化反响,有O2产生催化剂a周边酸性减弱,催化剂b周边酸性加强催化剂b表面的反响是CO2+2H++2e-=HCOOH答案：C5、Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，表示图如右。该电池工作时，以下说法正确的选项是()A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反响C.石墨电极周边溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正极挪动4/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）答案：C6、电解装置以下列图，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子互换膜分开。在必定的电压下通电，发现左边溶液变蓝色，一段时间后，蓝色渐渐变浅。——+5I—+3H2O。以下说法不正确的选项是()已知:3I2+6OH=IO3A．右边发生的电极方程式：——2H2O+2e=H2↑+2OHB．电解结束时，右边溶液中含有IO3—C．电解槽内发生反响的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑D．假如用阳离子互换膜代替阴离子互换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变答案：D7、原电池装置如右图所示，电池总反响为2Ag＋Cl2＝2AgCl。以下说法正确的选项是（）A．正极反响为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放电时，互换膜右边溶液中有大批白色积淀生成C．若用NaCl溶液取代盐酸，则电池总反响随之改变D．当电路中转移0.01mole－时，互换膜左边溶液中约减少0.02mol离子答案：D8、(2015·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置以下列图，该装置能将H2O和CO2转变为O2和燃料(C3H8O)。以下说法正确的选项是()5/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）．该装置将化学能转变为光能和电能＋B．该装置工作时，H从b极区向a极区迁徙C．每生成1molO2，有44gCO2被复原D．a电极的反响为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O答案B9[2016·天津理综，10(5)]化工生产的副产氢也是氢气的根源。电解法制取有宽泛用途的Na24，同时获取FeO－通电－1所示。装置通电后，铁电极周边生成紫红氢气：Fe＋2H2O＋2OH=====FeO42＋3H2↑，工作原理如图2－Na2FeO4色FeO4，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：只在强碱性条件下牢固，易被H2复原。①电解一段时间后，c(OH－)降低的地区在________(填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中，须将阴极产生的气体实时排出，其原由于______________________________。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，解析c(Na2FeO4)低于最高值的原6/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）因：______________________________________________________________。答案①阳极室②防备Na2FeO4与H2反响使产率降低③M点：c(OH－)低，Na2FeO4牢固性差，且反应慢[或N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低]10[2014·全国新课标卷Ⅰ，24(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理以下列图(阳膜和阴膜分别只同意阳离子、阴离子经过)：写出阳极的电极反响式：_____________________________________________________________________________________________________________________________。解析产品室可获取H3PO2的原由________________________________________________________________________________________________________________________。(3)初期采纳“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稀溶液取代。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，进而归并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有____________杂质。该杂质产生的原由是___________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2H－＋2O－4e===O2↑＋4H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的－(2)阳极室的HH2PO2穿过阴膜扩散至产品室，两者反响生成H3PO2(3)PO43－－H2PO2或H3PO2被氧化11、知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的有关内容进行梳理，形成以下问题(显示的电极均为石墨)。7/82018_2019学年北京高三化学一轮复习隔阂在电化学中的功能（教案）(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是______________________________________(填化学式)，U形管________(填“左”或“右”)边的溶液变红。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的________极；该发生器中反响的总离子方程式为_______________________________。二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体