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1、高三化学一轮复习 电化学中的“膜术”真题再现真题再现（2014福建高考）某原电池装置如右图所示，电池总反应为 2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是()A正极反应为AgCl+e=Ag+ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mole时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子D D电电化化学学装装置置考考察察变变迁迁氯碱工业：氯碱工业：电解饱和电解饱和 NaCl 溶溶液液阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H2O+2e-=H2+2OH-离子交换膜的作用：离子交换膜的作用：（1 1）防止阳极产生的
2、）防止阳极产生的Cl2进入阴极室与进入阴极室与NaOH反应，反应，导致产品不纯。导致产品不纯。（2 2）防止与阴极产生的）防止与阴极产生的氢气混合发生爆炸氢气混合发生爆炸通通电基础必备基础必备离离子交换膜子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中的离子具有选是一种含有离子基团的、对溶液中的离子具有选择透过能力的高分子膜，也称为离子选择透过性膜。择透过能力的高分子膜，也称为离子选择透过性膜。分类：分类：阳离子交阳离子交换膜换膜阴离子阴离子交换膜交换膜质子质子交换交换双极双极性膜性膜离子交换膜的作用：离子交换膜的作用：1 1.隔隔离作用：两离作用：两池溶池溶液，液，隔离气体，隔离气体，防止发生某些反应
3、。防止发生某些反应。2.2.传导作用：传导离子，均衡离子浓传导作用：传导离子，均衡离子浓度和平衡电荷，电解质中电流的传导。度和平衡电荷，电解质中电流的传导。3.3.消除作用：消除液接电势消除作用：消除液接电势消除电流持续的阻碍消除电流持续的阻碍二、学习二、学习“膜术膜术”小试牛刀小试牛刀【2021年新课标1卷 11题】三室式电渗析法处理含三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的废水的原理如图所示，采用惰性电极，原理如图所示，采用惰性电极，abab、cdcd均为离子交换膜，在直流电场的均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的作用下，两膜中间的Na+和和SO42可通过离子交换膜，而两端隔室中离
4、子可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室下列叙述正确的是（）被阻挡不能进入中间隔室下列叙述正确的是（）A通电后中间隔室的通电后中间隔室的SO42离子向正极迁移，正极区溶液离子向正极迁移，正极区溶液pH增大增大B该法在处理含该法在处理含Na2SO4废水时可以得到废水时可以得到NaOH和和H2SO4产品产品C负极反应为负极反应为2H2O4e=O2+4H+，负极区溶液，负极区溶液pH降低降低D当电路中通过当电路中通过1mol电子的电量时，会有电子的电量时，会有0.5mol的的O2生成生成1.1.含膜电解池含膜电解池B BH2O2Na+SO42-阴极阴极阳极阳极2H2O-2e-=H2
5、+2OH-c(OH-)c(H+)PH增大，产物增大，产物NaOH2H2O-4e-=O2+4H+c(H+)c(OH-)PH减小减小，产物，产物H2SO4隔离两池溶隔离两池溶液，防止液，防止发生某些反应，选择发生某些反应，选择性让某类离子通过性让某类离子通过解析解析宏宏观观辨辨识识微微观观探探析析2.2.根据电极反应根据电极反应判断判断 电荷电荷增减增减溶液溶液PHPH的变化等的变化等1.1.根据图文信息根据图文信息写出写出电极反应电极反应3.3.据电中性原则，据电中性原则，明确明确离子移动方向离子移动方向（避免副反应避免副反应），），确定确定膜的类型膜的类型。4.4.根据电子得失守恒进行相关计算
6、根据电子得失守恒进行相关计算含膜电解池的解题思路含膜电解池的解题思路小试牛刀小试牛刀次磷酸次磷酸(H(H3 3POPO2 2)为一元中强酸，具有较强的还原性，可用电渗析法制为一元中强酸，具有较强的还原性，可用电渗析法制备，四室电渗析法备，四室电渗析法”工作原理如图所示。下列叙述不正确的是工作原理如图所示。下列叙述不正确的是(）A A阳极反应为阳极反应为2H2H2 2O-4eO-4e-=O=O2 2+4H+4H+B B产品室中发生反应产品室中发生反应H H+H+H2 2POPO-=H=H3 3POPO2 2，该法还可得副产品，该法还可得副产品NaOHNaOHC C次磷酸次磷酸H H3 3POPO
7、2 2在水溶液中的电离可表示为：在水溶液中的电离可表示为：H H3 3POPO2 2=3H3H+PO+PO2 2-D D阳膜阳膜1 1的主要作用是防止的主要作用是防止H H2 2POPO2 2-进入阳极室被氧化并允许进入阳极室被氧化并允许H H+通过通过C C122H2O-4e-=H2+4OH-c(OH-)c(H+)Na+通过阳膜移向阴膜通过阳膜移向阴膜2H2O-4e-=O2+4H+c(H+)c(OH-)H+通过阳膜移向产品室通过阳膜移向产品室NaH2PO2=Na+H2PO2-H+H2PO2-=H3PO2隔离两池溶隔离两池溶液，选择性液，选择性让某类离子通过，制备让某类离子通过，制备某些物质某
8、些物质H+Na+H2PO2-解析解析【2020年新课标1卷】微生物电池，微生物电池，是指在微生物的作用下将是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装化学能转化为电能的装置置其工作原理如图所示其工作原理如图所示下列下列有关微生物电池的说法错误的是（有关微生物电池的说法错误的是（）A正极反应中有正极反应中有CO2生成生成B微生物促进了反应中电子的转移微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O2.2.含膜原电池含膜原电池A AO2O0 -2 正正极极负极极C6H12O6 CO20
9、+4 6O2+24e-+24H+=12H2O C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+解析解析宏宏观观辨辨识识微微观观探探析析1.1.根据图文信息根据图文信息判断判断反应物和生成物反应物和生成物2.2.根据化合价升降判断正根据化合价升降判断正负极负极3.3.判断判断电子的移动方向，电子的移动方向，根据根据膜的类型，膜的类型，明确明确离子移动方向离子移动方向。4.4.根根据电极反应电据电极反应电子得失守恒进行相子得失守恒进行相关计算关计算含膜原电池的解题思路含膜原电池的解题思路小试牛刀小试牛刀(2022(2022全国卷）全国卷）一种水性电解液一种水性电解液Zn-MnOZn-MnO2
10、 2离子选择双隔膜电离子选择双隔膜电池如图所示池如图所示KOHKOH溶液中，溶液中，ZnZn2 2以以Zn(OH)Zn(OH)4 42 2-存在存在。电池放。电池放电时，下列叙述错误的是电时，下列叙述错误的是()A A区的区的K K+通过隔膜向通过隔膜向区迁移区迁移B B区的区的SOSO4 42-2-通过隔膜向通过隔膜向区迁移区迁移C C MnO MnO2 2电极反应：电极反应：MnOMnO2 2+2e+2e-+4H+4H+=Mn=Mn2+2+2H+2H2 2O OD D电池总反应：电池总反应：Zn+4OHZn+4OH-+MnO+MnO2 2+4H+4H+=Zn(OH)=Zn(OH)2 2+M
11、n+Mn2+2+2H+2H2 2O OA A 微生物燃料电池微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.电子从电子从b b流出流出,经外电路流向经外电路流向a aB.HS-在硫氧化菌作用下转化为在硫氧化菌作用下转化为SO42-的的反应是反应是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+C.如果将有机反应物直接燃烧如果将有机反应物直接燃烧,能量的能量的利用率不会变化利用率不会变化D.若该电池电路中有若该电池电路中有0.4 mo
12、l电子发生电子发生转移转移,则有则有0.5 mol H+通过质子交换膜通过质子交换膜B B模拟高考模拟高考三、百变三、百变“膜术膜术”大显身手大显身手用用CH4/O2碱性燃料电池电解碱性燃料电池电解MnSO4溶液制备溶液制备MnO2的装置如图所示。下列说法正确的是（的装置如图所示。下列说法正确的是（）A、电极电极a上反应式为上反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+B、电极电极b为正极，通入的气体为正极，通入的气体Y Y是是O2C、电解过程中，质子交换膜右侧电解过程中，质子交换膜右侧PH不断增大不断增大D、转移转移1mole-时，电极时，电极c c处生成处生成2mol MnO2B B大
13、展身手大展身手 厨房垃圾发酵液可厨房垃圾发酵液可通过电渗析法通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如处理，同时得到乳酸的原理如图所示图所示(图中图中 HA表示乳酸分子，表示乳酸分子，A表示乳酸根离子，乳酸的摩表示乳酸根离子，乳酸的摩尔质量为尔质量为 90 gmol1)。下列有关说法中正确的是（。下列有关说法中正确的是（）A 阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为 4OH 4e =2H2O+O2 B H+从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动C A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D 400 mL10 gL1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为乳
14、酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 gL1(溶液体积变化忽略溶液体积变化忽略)不计不计)，阴极上产生的，阴极上产生的H H2 2在标准状况下的体积约为在标准状况下的体积约为 4.48 L4.48 L大展身手大展身手电极极反反应物物电极极产物物过程程失失电子子场所所(负极或阳极极或阳极)得得电子子场所所(正极或阴极正极或阴极)电子子导体体 (导线)离子离子导体体装置装置维度维度原理原理维度维度现象现象还原剂还原剂氧化产物氧化产物e e-e e-得得e e-氧化剂氧化剂还原产物还原产物阳阳阳阳膜膜膜膜阴阴阴阴膜膜膜膜阴阴离离子子阳阳离离子子失失e e-应用和应用和社会价社会价值维度值维度新新型型电源源制制备备物物质质环环境境保保护护.宏观宏观模型模型微粒微粒观念观念（1 1）交换膜作用及类型）交换膜作用及类型（2 2）交换摸的选择）交换摸的选择与计算与计算(含含离子移动、质量变化、离子移动、质量变化、PHPH变化变化等）等）课堂小结课堂小结完成学案完成学案作业布置作业布置路路虽远，行，行则将至！将至！坚持的你持的你们最美最美丽！高三，加油！高三，加油！