高考化學:離子交換膜在電化學中的應用
來源:網(wǎng)絡資源 2023-04-27 09:56:22
離子交換膜在原電池和電解池中均有較廣泛的應用,且常出常新。
1.離子交換膜的功能
使離子選擇性定向遷移,其目的是平衡整個電解質(zhì)的離子電荷守恒。
2.交換膜在電化學中的作用
(1)防止副反應的發(fā)生,避免影響所制取產(chǎn)品的質(zhì)量;防止引發(fā)不安全因素(如在電解飽和食鹽水中,利用陽離子交換膜,防止陽極產(chǎn)生的Cl2進入陰極室與氫氧化鈉反應,導致所制產(chǎn)品不純,防止與陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸)。
(2)用于物質(zhì)的分離、提純等。
(3)用于制備純凈的物質(zhì)。
3.離子交換膜的類型
根據(jù)透過的微粒,離子交換膜可以分為多種,在高考試題中主要出現(xiàn)過陽離子交換膜、陰離子交換膜和質(zhì)子交換膜三種。陽離子交換膜只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過,質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H+)通過,另外還有特殊離子交換膜,只允許相應的離子通過。
4.離子交換膜類型的判斷
根據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性的原則,判斷膜的類型:
(1)首先寫出陰、陽兩極上的電極反應,依據(jù)電極反應式確定該電極附近哪種離子剩余。
(2)根據(jù)溶液呈電中性,判斷出離子移動的方向,從而確定離子交換膜的類型。
(3)在利用電解原理制備物質(zhì)時,選擇離子交換膜的類型,既要考慮陰、陽極電極反應式,同時也要考慮產(chǎn)品室和原料室在裝置圖中的位置。
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