高三化学一轮复习原理电化学（离子交换膜）课件

高三一轮复习·化学反应原理化学能与电能——“膜”相关电化学的应用（①氯碱工业）【问题1】疫情期间，通过电解饱和食盐水可以制备84消毒液的主要成分NaClO，请分析其中的原理。阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-后续反应：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-【问题2】氯碱工业主要是生产Cl2和NaOH，该装置存在什么缺陷？如何改进？P176❀离子交换膜的类型与作用离子交换膜的作用：（1）

平衡两边电极区的电荷。（2）

避免交换膜两边物质发生反应（反应物发生反应或产物发生反应）。P183离子交换膜对应作用阳离子交换膜只允许阳离子通过阴离子交换膜只允许阴离子通过质子交换膜只允许H+通过双极膜双极膜是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜，膜内为水层。在直流电场的作用下阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-并分别通过阳膜和阴膜、作为H+和OH-离子源。电化学的应用【问题3】必修二P100：“海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等”。“三室式电渗析法”海水淡化装置如图，思考a膜和b膜各是什么膜?P176❀根据题目信息选择膜电化学的应用【问题4】用右图装置电解饱和食盐水，理论上当阳极产生1molCl2(忽略气体的溶解)①阳极室溶液质量如何变化?②阴极室溶液质量如何变化?P176阳极室1molCl22molNa+减轻117g阴极室1molH22molNa+增重44g穿过膜的电荷数=电子转移数(Q=lt)总结：分析极室离子浓度(溶液质量)等变化时

既要考虑电极反应本身，又要考虑离子的移动!P180钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意。下列说法正确的是①写出阳极、阴极的电极反应式及总反应。②该装置除了可以制备金属钴，还有其他副产品生成吗？请分析原因。③工作时，I室和II室pH变化情况。④每生成1molCo，I室溶液质量理论上减少

g;⑤请分析移除两交换膜后，两个电极上的反应是否有变化。含膜电池相关——2021·广东卷·T16·改编钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。图5为水溶液中电解制备金属钴的装置示意。下列说法正确的是含膜电池相关——2021·广东卷·T16P180DA.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上

减少16gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生

的反应不变D.电解总反应：含膜电池相关——2024·广东卷·T16一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是A.阳极反应:2Cl--

2e-

=

Cl2↑B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高C.理论上每消耗1molFe2O3，

阳极室溶液减少213gD.理论上每消耗1molFe2O3，

阴极室物质最多增加138gC用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是A.电解总反应：KNO3+

3H2O==NH3·H2O+

2O2↑+

KOHB.每生成1molNH3·H2O，双极膜处有9mol的H2O解离C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率含膜电池相关（双极膜）——2023·广东卷·T16P179B我国科研工作者提出通过电解原理联合制备环氧乙烷同时处理酸性含铬废水，其工作原理示意图如图所示。其中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，工作时内层H2O解离为H+和OH-

，并分别向两极迁移。下列说法正确的是A.电极a为电源正极B.膜q为阳离子交换膜C.工作时，NaOH溶液浓度保持不变D.N极的电极反应式为Cr2O72-

+

14H+

+6e-=

2Cr3+

+

7H2O含膜电池相关（双极膜）——2022届·肇庆三模·T16DA.Fe为阳极，电极反应式：Fe－6e－

＋8OH－Fe＋4H2OB.放电过程中，甲溶液NaOH浓度增大C.离子交换膜a是阳离子换膜D.当电路中通过1

mol电子的电量时，中间隔室