离子膜练习题
经典高考原电池电解池离子交换膜问题.doc
学习必备 欢迎下载经典高考原电池电解池离子交换膜问题【试题 】以铬酸钾为原料， 电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下： 下列说法不正确的是A ．在阴极室， 发生的电极反应为： 2H 2O不锈钢惰性电极＋2e －－＋H 2↑＝ 2OHB ．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区 H ＋浓度增大，使平衡稀KOH 溶液K 2 CrO 4 溶液2 CrO 42 ＋ 2H＋Cr 2 O 72＋ H 2O 向右移动 |C ．该制备过程总反应的化学方程式为：阳离子交换膜4K 2CrO 4＋ 4H 2O通电2K 2Cr 2O 7＋4KOH ＋ 2H 2↑＋ O 2↑D ．测定阳极液中K 和 Cr 的含量。
若 K 与 Cr 的物质的量之比为 d ，则此时铬酸钾的转化率为 1－d2【答案】D－－(不锈钢 )发生的反应为＋ H 2↑；【解析】根据实验装置图可知：阴极2H 2O ＋ 2e ＝ 2OH 因为 CrO 42 是最高价含氧酸根， 不可能在阳极 (惰性电极 )失去电子，阳极发生的反应为 2H 2O—4e －＝ 4H +＋ O 2↑，产生的 H +使平衡 2 CrO 42 ＋2H ＋Cr 2 O 72 ＋H 2O 向右移动，即生成K 2Cr 2O 7，溶液逐渐由黄色变为橙色。
阳极室中多余的 K + 通过阳离子交换膜移向阴极室，平衡两室中的电荷。
电解过程中实质是电解水，一段时间以后，阴极室KOH 溶液浓度增大。
D 选项：在阳极室中，电解前是 K 2CrO 4 溶液，其 K 与 Cr 的物质的量之比值为 2，电解后若 K 2CrO 4 完全转化为 K 2Cr 2O 7 ，其 K 与 Cr 的物质的量之比值为 1，则 1≤ d ≤2。
在 1≤ d ≤2 时，铬酸钾的转化率 α 为 100%≤ α ≤0。
[巧解 ] 将 d 的取值范围 1≤ d ≤ 2 代入题设的 “式子： 1－ d”，铬酸钾的转化率 α 为 50%≤α ≤ 100%，与事实相悖。
新教材高中化学能力练习8离子交换膜在电化学中的应用含解析新人教版选择性必修1
能力课时落实(八) 离子交换膜在电化学中的应用(建议用时：40分钟)1．(·山东枣庄八中高二月考)已知X、Y均为惰性电极,海水中富含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等离子,用如图装置模拟海水淡化的过程。
下列叙述中不正确的是( )A．N是阴离子交换膜B．Y电极上产生有色气体C．X电极区有浑浊产生D．X电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD[隔膜N靠近阳极,阳极上是阴离子放电,所以隔膜N是阴离子交换膜,A正确；通电后Y电极为阳极,阳极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑,B正确；通电后X电极为阴极,阴极上是氢离子得到电子生成氢气,导致阴极区氢氧根离子浓度增大,OH－与Ca2＋、Mg2＋形成沉淀,C正确；X电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－,D错误。
] 2．(·山东青岛月考)用多孔石墨电极电解法脱硫不仅可以脱除烟气中的SO2,还可以制得H2SO4,装置如图所示。
下列有关说法错误的是( )A．阳极放电的物质是SO2B．阳极电极反应式为SO2－2e－＋SO2－4===2SO3C．电解过程电解池中SO2－4数目减少D．通N2的目的是将电解后的气体转移出来C[由示意图可知,阳极上SO2发生失电子的氧化反应生成SO3,电极反应式为SO2－2e－＋SO2－4===2SO3,则阳极放电的物质是SO2,A正确,B正确；电解池中总反应为O2＋2SO2===2SO3,所以电解过程电解池中SO2－4数目不变,C错误；阳极通入性质稳定的氮气,能将电解后的混合气体及时吹出,使之被水吸收生成H2SO4,达到彻底脱硫的目的,D正确。
]3．以石墨负极(C)、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的)。
充放电时,Li＋在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了Li x C6生成与解离。
(天津专用)2020高考化学二轮复习热点专攻9电化学中离子交换膜的应用训练(含解析)
精品文档，欢迎下载如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！热点专攻9 电化学中离子交换膜的应用1.(2019全国Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动,因此比现有工业合成氨的条件温和,同时还能提供电能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜向右池移动,即由负极区移向正极区,D项正确。
2.(2019天津河西高三模拟)利用电化学原理将有机废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒物质的原理示意图如下图1所示,同时利用该装置再实现镀铜工艺示意图如图2所示。
当电池工作时,下列说法正确的是( )A.图1中H+透过质子交换膜由右向左移动B.工作一段时间后,图2中CuSO4溶液浓度减小C.当Y电极消耗0.5 mol O2时,铁电极质量增大64 gD.X电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O+16e-2CO2↑+N2↑+16H+解析:图1是原电池,Y电极上氧气被还原成水,所以Y是正极,氢离子移向正极,H+透过质子交换膜由左向右移动,A项错误;图2是电镀池,CuSO4溶液浓度不变,B项错误;当Y电极消耗0.5molO2时,转移电子2mol,铁电极上发生反应Cu2++2e-Cu,生成1mol铜,电极质量增大64g,C项正确;X是负极,失电子发生氧化反应,电极反应式是H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+,D项错误。
3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。
届高三化学期末考前复习专题训练——电化学离子交换膜的分析与应用（word版，含答案与解析）
电化学离子交换膜的分析与应用专题训练1.水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原理如下图。
该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及粘结剂等)为负极，V2O5为正极，三氟甲磺酸锌[Zn(CF3SO3)2]为电解液。
下列叙述错误的是()A．放电时，Zn2＋向V2O5电极移动B．充电时，阳极区电解液的浓度变大C．充电时，粉末多孔锌电极发生还原反应D．放电时，V2O5电极上的电极反应式为：V2O5＋x Zn2＋＋2x e－===Zn x V2O52．(2020·日照市高三3月实验班联考)荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家，他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。
该可充电电池的放电反应为Li x C n ＋Li(1－x)CoO2===LiCoO2＋n C。
N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是()A．该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染B．充电时，阳极反应为LiCoO2－x e－===Li(1－x)CoO2＋x Li＋C．充电时，Li＋由B极移向A极D．若初始两电极质量相等，当转移2N A个电子时，两电极质量差为14 g3．2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H＋＋HO－2，K a＝2.4×10－12)。
下列说法错误的是()A．X膜为选择性阳离子交换膜B．催化剂可促进反应中电子的转移C．每生成1 mol H2O2电极上流过4 mol e－D．b极上的电极反应为O2＋H2O＋2e－===HO－2＋OH－4.最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTAFe2＋－e－===EDTAFe3＋②2EDTAFe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTAFe2＋该装置工作时，下列叙述错误的是()A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTAFe3＋/EDTAFe2＋，溶液需为酸性5. 用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。
高考化学电化学专题训练离子交换膜在电化学中的作用(附解析)
高考化学电化学专题训练离子交换膜在电化学中的作用（解析附后）1.NaBH4燃料电池具有电压高、能量密度大等优点。
以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。
下列说法不正确的是( )A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na＋由左极室向右极室迁移B．该燃料电池的负极反应式为BH－4＋8OH－－8e－===BO－2＋6H2OC．电解池中的电解质溶液可以选择 CuSO4溶液D．每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g2.一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示,图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。
下列有关说法不正确的是( )A.Cl-由中间室移向左室B.X气体为CO2C.处理后的含NO3-废水的pH降低D.电路中每通过4 mol电子,产生X气体的体积在标准状况下为22.4 L3.四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如下图所示(a、b为石墨电板，c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是（）A. M 为正极B. 制备1mol(CH 3)4NOH ,a 、b 两极共产生0.5mol 气体C. c 、e 均为阳离子交换膜D. b 极电极反应式：2H 2O −4e −=O 2↑+4H +4.利用电化学原理还原CO 2制取ZnC 2O 4的装置如图所示(电解液不参加反应),下列说法正确的是( )A.可用H 2SO 4溶液作电解液B.阳离子交换膜的主要作用是增强导电性C.工作电路中每流过0.02 mol 电子,Zn 电极质量减重0.65 gD.Pb 电极的电极反应式是2CO 2-2e -C 2O 42-5. NaClO 2是重要的消毒剂和漂白剂,可用如图所示装置制备。
下列说法正确的是 ( ) A.电极b 为负极 B.阳极区溶液的pH 增大 C.电极D 的反应式为ClO 2+e -Cl O 2-D.电极E 上生成标准状况下22.4 L 气体时,理论上阴极区溶液质量增加135 g6.如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫，用NaOH 溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na 2SO 3溶液进行电解又制得NaOH 。
高考中有关离子交换膜的电化学试题
8.（节选自2014·江苏单科化 学卷，T20）硫化氢的转化是 资源利用和环境保护的重要研 究课题。由硫化氢获得硫单质 有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图-1所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应：S2－ － 2e－ = S
（n—1）S+ S2－ = Sn2－ ①写出电解时阴极的电极反应式：2H2O + 2e- = H2↑+ 2OH- (或2H+ + 2e- = 。H2↑)
解析：
－
B．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 mol e－时， 交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离 子
0 1
正极反应为Cl2＋2e－=2Cl－，A项错误；放电时，交换膜右侧的电极为正极，交换膜左侧的电 极为负极，负极放电产生的Ag＋与电解质HCl中的Cl－结合生成AgCl白色沉淀。则负极电极反 应式：2Ag－2e－＋2Cl－=2AgCl，B项错误；负极放电产生的Ag＋与电解质中的Cl－结合， 若用NaCl代替盐酸不会改变电池总反应，C项错误；当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左 侧的电极放电产生0.01 mol Ag＋，与电解质中的0.01 mol Cl－结合生成AgCl沉淀，同时约 有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，则交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子，D项正确。
2.用于物质的制备、分离、提纯等。
三、离子交换膜的类型：
常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜等。
四、试题赏析： 1.某同学按如图所示装置进行试验，A、B为常见金属，它们 的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，SO42-从右向左通过阴离子 交换膜移向A极．下列分析正确的是 （ D ）
2018-2019学年高三专题小练 电化学中的离子交换膜(优质原创每天更新)
2018-2019学年高三专题小练电化学中的离子交换膜（优质原创每天更新)第I卷（选择题)一、单选题1．在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2其原理如图所示，正确的是（）A.通电后，H+通过质子交换膜向右移动，最终右侧溶液pH减小B.电源A极为负极C.通电后，若有22.4LH2生成，则转移0.2mol电子D.与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为CH3COOH-8e-+2H2O=CO2↑+8H+【答案】D2．模拟电渗析法淡化海水的工作原理示意图如下。
已知X、Y均为惰性电极，模拟海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42-等离子。
下列叙述不正确的是（）A.N是阴离子交换膜B.Y电极上产生有色气体C.X电极区域有浑浊产生D.X电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2✁【答案】D3．有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出），下列说法不正确的是（）A．气体B为H2B．相同条件下，当电解池生成2L Cl2，理论上燃料电池应消耗1L O2C．极室1 与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜D．溶液a、b、c的pH大小顺序为：a>b>c【答案】D4．氯碱工业的原理示意图如图。
下列说法正确的是A．M为负极B．通电使氯化钠发生电离C．出口c收集到的物质是氯气D．通电一段时间后，阴极区pH降低【答案】C5．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示(电极均为石墨电极)。
下列说法中正确的是( )A．M为电子流出的一极B．通电使氯化钠发生电离C．电解一段时间后，阴极区pH降低D．电解时用盐酸调节阳极区的pH在2～3，有利于气体逸出【答案】D6．工业上采用如图装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业KCl制取KOH溶液。
下列有关说法错误的是A．a为精铜，b为铁制品可实现镀铜要求B．c为负极，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－＝CO32-＋6H2OC．从e出来的气体为氧气，从f出来的气体为氢气D．钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液【答案】C7．工业上利用电化学方法将SO2废气二次利用，制备保险粉（Na2S2O4）的装置如图所示，下列说法正确的是（）A．电极Ⅱ为阳极，发生还原反应B．通电后H+通过阳离子交换膜向电极Ⅰ方向移动，电极Ⅱ区溶液pH增大C．阴极区电极反应式为：2SO2+2e﹣═S2O42﹣D．若通电一段时间后溶液中H+转移0.1mol，则处理标准状况下SO2废气2.24L【答案】C8．如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。
有关离子交换膜的电化学试题解题策略
离子交换膜在高考电化学试题中的常见考点归纳一、氯碱工业原理答案：D:精制NaCl F：氯气 E：稀NaCl X：阳离子交换膜 A：H2O（含少量NaOH）C：H2 B：NaOH延伸：如下图所示，在没有离子交换膜的情况下，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，可以制取环保型消毒液，请写出电池总反应式。
NaCl+H2O=NaClO+H2【类题训练1】某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法；其中阴阳膜组合循环再生机理如图，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。
①图中a表示离子交换膜（填“阴”或“阳”）。
A，E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示，E表示。
【类题训练2】（1）写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式2H2O=2H2+O2 __（2）某同学根据氯碱工业中的膜技术原理，设计出了一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的化学式：A___O2________；B____H2_______；C___NaOH________；D_____H2O（含少量NaOH）______；E_____Na2SO4______；F_____H2O（H2SO4）______；G__H2SO4_________。
膜b为___阳离子________（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。
此装置中的电解总方程式为：_2Na2SO4+6H2O=2H2+O2+2H2SO4+4NaOH【类题训练3 (2016全国新课标I)】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和24SO-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。
B下列叙述正确的是A.通电后中间隔室的24SO-离子向正极区迁移，正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极区反应为2H 2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成二、高考题中的离子交换膜类电化学装置1、物质的制备（1）选择型(2013·浙江高考·11)通过如下电解装置制备KIO3,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。
04考向4电化学离子交换膜的分析与应用(附答案解析)-2023年高考化学大二轮专题突破
电化学离子交换膜的分析与应用【研析真题•明方向】 1．(2021·全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的H 2O 解离为H +和OH －，并在直流电场作用下分别问两极迁移。
下列说法正确的是( )A ．KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B ．阳极上的反应式为：HOOCCOOH ＋2H +＋2e －＝HOOCCHO ＋H 2OC ．制得2 mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol 电子D ．双极膜中间层中的H ＋在外电场作用下向铅电极方向迁移2．(2021·湖南卷)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。
三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示，下列说法错误的是( )A ．放电时，N 极为正极B ．放电时，左侧贮液器中ZnBr 2的浓度不断减小C ．充电时，M 极的电极反应式为Zn 2＋＋2e －===Zn D ．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过 3．(2021·天津卷)如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O 2生成，Fe 2O 3逐渐溶解，下列判断错误的是( )A ．a 是电源的负极B ．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色C ．随着电解的进行，CuCl 2溶液浓度变大D ．当0.01 mol Fe 2O 3完全溶解时，至少产生气体336 mL(折合成标准状况下)4．(2021·广东卷)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图。
下列说法正确的是( )A ．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH 均增大B ．生成1 mol Co ，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 gC ．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：2Co 2＋＋2H 2O=====通电2Co ＋O 2↑＋4H ＋【重温知识•固基础】1．常见的离子交换膜种类允许通过的离子及移动方向说明阳离子交换膜阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极阴离子和气体不能通过阴离子交换膜阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极阳离子和气体不能通过质子交换膜质子→移向电解池的阴极或原电池的正极只允许H＋通过双极膜膜内水电离出H＋和OH－H＋移向阴极，OH－移向阳极2．离子交换膜的作用(1)平衡左、右两侧电荷，得到稳定电流甲池中发生反应Zn－2e－＝Zn2＋，导致c(Zn2＋)增大，乙池中发生反应：Cu2＋＋2e－＝Cu，导致c(Cu2＋)减小，而阳离子交换膜只允许阳离子和分子通过，故要得到稳定的电流，甲池中的Zn2＋通过离子交换膜进入乙池，保持溶液中的电荷平衡，而阴离子并不通过交换膜，所以c(SO2－4)保持不变(2)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应电解饱和食盐水过程分析阳极室中电极反应：2Cl－－2e－＝Cl2↑，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH －结合，得到浓的NaOH溶液。
电化学中的阴、阳离子交换膜专项练习（附解析）
电化学中的阴、阳离⼦交换膜专项练习（附解析）电化学中的阴、阳离⼦交换膜专项练习（附解析）⼀、单选题（本⼤题共23⼩题）1.氮氧化物具有不同程度的毒性，利⽤构成电池⽅法既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，⼜能充分利⽤化学能，发⽣反应6NO2+ 8NH3= 7N2+ 12H2O，装置如图所⽰。
下列关于该电池的说法正确的是( )A. 为使电池持续放电,离⼦交换膜需选⽤阴离⼦交换膜B. 电⼦从右侧电极经过负载后流向左侧电极C. 电极A极反应式为D. 当有被处理时,转移电⼦物质的量为2.海⽔是巨⼤的资源宝库，从海⽔中提取⾷盐和溴的过程如图所⽰；下列描述错误的是（）A. 淡化海⽔的⽅法主要有蒸馏法、电渗析法、离⼦交换法B. 以NaCl为原料可以⽣产烧碱、纯碱、⾦属钠、氯⽓、盐酸等化⼯产品C. 步骤Ⅱ中⿎⼊热空⽓吹出溴,是因为溴蒸⽓的密度⽐空⽓的密度⼩D. ⽤⽔溶液吸收的离⼦反应⽅程式为3.离⼦交换法净化⽔过程如图所⽰。
下列说法错误的是( )A.⽔中的、、通过阴离⼦树脂后被除去B. 经过阳离⼦交换树脂后,⽔中阳离⼦的总数不变C. 通过净化处理后,⽔的导电性降低D. 阴离⼦树脂填充段存在反应4.下图装置(Ⅰ)为⼀种可充电电池的⽰意图，其中的离⼦交换膜只允许K＋通过，该电池充放电的化学S2＋KI3K2S4＋3KI；装置(Ⅱ)为电解池的⽰意图，当闭合开关K时，⽅程式为2KX附近溶液先变红。
则下列说法正确的是()A. 闭合K时,从左到右通过离⼦交换膜B. 闭合K时,电极A的反应式为C. 闭合K时,X的电极反应式为D. 闭合K时,当有通过离⼦交换膜,X电极上产⽣标准状况下⽓体5.我国预计在2020年前后建成⾃⼰的载⼈空间站。
为了实现空间站的零排放，循环利⽤⼈体呼出的并提供，我国科学家设计了⼀种装置（如下图），实现了“太阳能→电能→化学能”转化，总反应⽅程式为。
关于该装置的下列说法正确的是（）A. 图中N型半导体为正极,P型半导体为负极B. 图中离⼦交换膜为阳离⼦交换膜C. 反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强D. ⼈体呼出的⽓体参与X电极的反应：6.锌铜原电池装置如图所⽰，其中阳离⼦交换膜只允许阳离⼦和⽔分⼦通过．下列有关叙述不正确的是（）A. Zn电极上发⽣氧化反应B. 电⼦的流向为电流表C. 由⼄池通过离⼦交换膜向甲池移动D. 电池⼯作⼀段时间后,⼄池溶液的总质量明显增加7.某种三室微⽣物燃料电池污⽔净化系统原理如图所⽰，图中有机废⽔（酸性）中的有机物可⽤C6H10O5表⽰[交换膜分别是只允许阴（阳）离⼦通过的阴（阳）离⼦交换膜]，下列有关说法中不正确的是A.电池⼯作时,电⼦由a极经导线流向b极B. 交换膜a是阴离⼦交换膜C. 电极b的反应式：D. 相同时间内相同状况下⽣成和的体积⽐为8.电渗析法是指在外加电场作⽤下，利⽤阴离⼦交换膜和阳离⼦交换膜的选择透过性，使部分离⼦透过离⼦交换膜⽽迁移到另⼀部分⽔中，从⽽使⼀部分⽔淡化⽽另⼀部分⽔浓缩的过程．如图是利⽤电渗析法从海⽔中获得淡⽔的原理图，已知海⽔中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离⼦，电极为⽯墨电极．下列有关描述错误的是（）A. 阳离⼦交换膜是A,不是BB. 通电后阳极区的电极反应式：C. ⼯业上阴极使⽤铁丝⽹代替⽯墨碳棒,以减少⽯墨的损耗D. 阴极区的现象是电极上产⽣⽆⾊⽓体,溶液中出现少量⽩⾊沉淀9.双极膜（BP）是阴、阳复合膜，在直流电的作⽤下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-，作为H+和OH-离⼦源。
高中化学二轮复习试题离子交换膜在交换膜里的应用
2020届高考化学二轮题型对题必练——离子交换膜在交换膜里的应用1. 电解法制备MnO 2的装置如图所示。
下列说法不正确的是A. 离子交换膜可选用质子交换膜B. 阳极反应式为Mn 2++2H 2O −2e −=MnO 2+4H +C. 阴极区溶液的pH 增大D. 导线中通过1mole −时,理论上阳极区溶液的质量减少44.5g2. 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,利用该装置可电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠,并得到氢气和氧气。
对该装置及其原理判断正确的是（）A. a 气体为氢气,b 气体为氧气B. A 溶液为氢氧化钠,B 溶液为硫酸C. C 隔膜为阳离子交换膜,d 隔膜为阴离子交换膜D. 该电解反应的总方程式可以表示为2Na 2SO 4+6H 2O =电解2H 2SO 4+4NaOH +O 2↑+2H 2↑3. 如图装置（Ⅰ）为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K +通过,该电池充放电的化学方程式为；K 2S 4+3KI ⇌放电充电 2K 2S 2+KI 3 ,装置（Ⅱ）为电解池的示意图当闭合开关K 时,X 附近溶液先变红．则下列说法正确的是（ ）A. 闭合K 时,K 十从左到右通过离子交换膜B. 闭合K 时,A 的电极反应式为：3I −−2e −=I 2− C. 闭合K 时,X 的电极反应式为：2CI −−2e −=Cl 2↑D. 闭合K 时,当有0.1mo1K +通过离子交换膜,X 电极上产生标准状况下气体2.24L 4. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X 为阳离子交换膜。
下列有关说法正确的是( )A. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe −2e -=F e 2+C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O 2-4e -+2H 2O =4OH -D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变5. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。
离子膜4月考试B卷
离子膜4月考试B卷1. 下列叙述不正确的是（） [单选题] *A.工业上制备氯气是电解饱和食盐水方法制的B.氯气溶于水在光照作用下可得氧气C.氯气是黄绿色又有刺激性气味的有毒气体D.氯气对人体的危害是因为具有强烈的脱水性(正确答案)2. 工业毒物进入人体的途径有三种，其中最主要的是（）。
[单选题] *A.呼吸道(正确答案)B.皮肤C.消化道D.肺3. 在工艺流程图中，常用设备如换热器.反应器.容器.塔的符号表示顺序是（）。
[单选题] *A. “T V R E”B. “R F V T”C. “E R V T”(正确答案)D. “R V L T”4. 防止静电的主要措施是（）。
[单选题] *A.接地(正确答案)B.通风C.防燥D.防潮5. 化工生产中的主要污染物是“三废”，下列那个有害物质不属于“三废”。
（） [单选题] *A.废水B.废气；C.有毒物质(正确答案)D.废渣。
6. 不能用水灭火的是（） [单选题] *A.棉花B.木材C.房屋D.金属钠(正确答案)7. 属于物理爆炸的是（） [单选题] *A.爆胎(正确答案)B.氯酸钾爆炸C.硝基化合物爆炸8. 工业上噪声的个人防护采用的措施为（） [单选题] *A.佩戴个人防护用品(正确答案)B.隔声装置C.消声装置D.吸声装置。
9. 下列物质中不是化工污染物质的是（） [单选题] *A.酸、碱类污染物B.二氧化硫C.沙尘(正确答案)D.硫铁矿渣10. 淡盐水脱氯时，亚硫酸钠溶液加入（） [单选题] *A.脱氯塔进口管线中B.脱氯塔中C.脱氯淡盐水泵进口(正确答案)D.脱氯淡盐水泵出口11. 不适合废水的治理方法是（） [单选题] *A.过滤法B.生物处理法C.固化法D.萃取法(正确答案)12. 树脂塔再生过程中“鼓泡”步骤的作用是（） [单选题] *A.排除盐水B.疏松树脂(正确答案)C.清洗树脂D.吹出碎树脂13. 只顾生产，而不管安全的做法是（）行为。
离子交换膜试题总结
离子交换膜试题总结work Information Technology Company.2020YEAR离子交换膜试题总结1． (2010重庆卷∙29)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．(1)V 2O 5是接触法制硫酸的催化剂．①一定条件下，SO 2与空气反映t min 后，SO 2和SO 3物质的量浓度分别为a mol/L 和b mol/L ，则SO 2起始物质的量浓度为 mol/L ；生成SO 3的化学反应速率为 mol/(L·min) 。
②工业制硫酸，尾气SO 2用_______吸收．(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 ． ②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色． ③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.01⨯1023个，左槽溶液中n(H ＋)的变化量为 ． 答案：(1)①a b +；/b t ②氨水 (2)①2222VO H e VO H O++-+++=+②绿 紫③参与正极反应； 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol2.(09重庆卷∙26)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH 溶液的出口为 (填字母)；精制饱和食盐水的进口为 (填字母)；干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl 3还原工艺生产，其副产物SiCl 4的综合利用收到广泛关注。
①SiCl 4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl 4与H 2和O 2反应，产物有两种，化学方程式为 。
②SiCl 4可转化为SiHCl 3而循环使用。
一定条件下，在20L 恒容密闭容器中的反应：3 SiCl 4(g)＋2H 2(g)＋Si(s)4SiHCl 3(g)达平衡后，H 2与SiHCl 3物质的量浓度分别为0.140mol/L 和0.020mol/L ，若H 2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl 的质量为 kg 。
离子交换膜高考题
（2014福建）11．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 ＋Cl－B．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 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子（2014新课标I）27、(15分))是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：次磷酸(H3PO2（1）H是一元中强酸，写出其电离方程3PO2式：及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学（2）H3PO2镀银。
)中，磷元素的化合价为①(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4②利用(H3PO2︰1，则氧化产物为：(填化学式)③NaH是正盐还是酸式2PO2盐？其溶液显性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)（3）(H)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和3PO2Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：（4）(H)也可以通过电解的方法制备。
工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只3PO2允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式的原②分析产品室可得到H3PO2因，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳酸用H3PO2极室与产品室，其缺点是杂质。
该杂质产生的原因是：27.(15分)（1）(2) ①+1②③正盐弱碱性（3）（4）①②阳极室的穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室、二者反应生成③或被氧化在近几年高考中,涉及离子交换膜的试题比较多,且常出常新.离子交换膜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.根据透过的微粒,离子交换膜可以分为多种,在高中试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种.阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过,质子交换膜只允许质子(H+)通过.可见,离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些离子来隔离某些物质.现基于离子交换膜原理的一些应用改编一组试题,请大家注意体会.离子交换膜是一种含离子基团，对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜．因在应用时主要是利用它的离子选择透过性，又称为离子选择透过性膜．离子交换膜法在电化学工业中应用十分广泛，工业上用电解原理来制取产品时，使用离子交换膜具有占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能耗低等优点．教材中并未专门介绍，一般是在讲解氯碱工业时介绍阳离子交换膜的应用，但在近年考试中涉及离子交换膜原理的考题屡见不鲜．2013重庆理综）（14分）化学在环境保护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
离子膜考试试题
离子膜考试试题A班别____________姓名___________ 分数__________一、填空（20分）1、一次盐水的SS值控制指标是，二次盐水的SS值控制指标是。
2、树脂塔酸再生合格的要求是分析酸度为，碱再生合格的要求是碱度为。
3、正常生产时氯气的压力是，氢气的压力是。
4、正常生产时阴极液流量为，阳极流量是。
5、PH312的生产指标是，PH314的生产指标是。
6、设备润滑管理中，什么是“五定”，“三过滤”：“五定”：、、定质、、。
“三过滤”：指、、。
7、我厂规定进入酸、碱岗位检修或作业时除穿戴好劳保用品外，还应佩戴。
8、“三违”行为的内容：违章、违章、违反劳动纪律。
二、选择题（15分）1、盐水过滤器压差上长快的原因有：（）A、一次盐水质量差B、本体给料不好C、返洗不好D、过滤流量大2、电槽阴极液的浓度可由进电槽的（）来调节：（）A、盐浓度B、纯水量C、盐水量D、淡盐水量3、电解开车送电前对氢气系统进行氮气置换的要求是含氧低于：（）A、4%B、3%C、2%D、1%4、树脂塔进行的组合有：（）A、A BB、B CC、C AD、A C5、电槽出口阳极液浓度低的原因有：（）A、入槽盐水浓度低B、入槽盐水浓高C、入槽淡盐水量大D、入槽淡盐水量小6、电槽出口阳极PH值高的原因有：（）A、入槽盐水PH高B、入槽盐水含碱高C、入槽碱浓度高D、膜漏7、脱氯不好的原因有：（）A、PH312调节不好B、PH314调节不好C、亚硫酸钠量不足D、除害压力不足8、单元槽电压比平均值高的原因有：（）A、进出口软管堵B、膜漏C、单元槽电极损伤D、盐水流量波动大9、对电压急剧上升的原因有：（）A、电解温度降低B、阳极液浓度上升C、阴极浓度上升D、压差计故障10、树脂塔出口盐水含Ga的原因有：（）A、再生不好B、树脂结块C、树脂量不足D、树脂失效11、电解槽电压差波动大的原因有：（）A、电流短路B、电解液泄漏C、入口管堵塞D、膜泄漏12、电解槽进出口软管泄漏的原因有：（）A、软管螺母上不紧B、密封垫片老化C、软管穿孔D、槽温高13、T-160出口C a含量控制指标是：（）A、0．01 mg/LB、0.02 mg/LC、0.03mg/LD、0.04 mg/L14、电解槽出口阴极液浓度控制指标是：（）A、32.0±0.2%B、32.2±0.2%C、32.3±0.2%D、32.4±0.2%15浓缩真空度上不去的原因有: （）A、真空泵入口管堵塞B、系统装置泄漏大C、真空泵异常D、TI-620温度高三、判断题（对的打√，错的打×，15分）1、浓缩开车时先送蒸汽再开P-636。
高中化学第四章化学反应与电能微专题3离子交换膜在电化学中的应用练习新人教版选择性必修第一册
微专题3 离子交换膜在电化学中的应用基础达标练1.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，原理如图所示，淡水最终在X和Z 室中流出。
下列说法不正确的是( )A.一般海水中含有的Ca2+、Mg2+容易生成沉淀堵塞离子交换膜，因此不能直接通入阴极室B.阳极发生电极反应：2 Cl−−2 e−=Cl2↑C.电渗析过程中阴极附近pH增大D.A膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜答案：D解析：阴极附近是水电离出的氢离子放电，产生大量的OH−，会与Ca2+、Mg2+生成沉淀堵塞离子交换膜，因此海水不能直接通入阴极室，故A正确;阳极氯离子放电，发生氧化反应，电极反应为2 Cl−−2 e−=Cl2↑，故B正确; 阴极附近是水电离出的氢离子放电，导致氢氧根离子浓度增大，所以阴极附近溶液的pH增大，故C正确; 氯离子向阳极移动，钠离子向阴极移动，因淡水最终在X和Z室中流出，则A膜为氯离子通过的膜，而B膜为钠离子通过的膜，所以A膜为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜，故D错误。
2.（北京通州高二期末）用电解法可提纯含有某些含氧酸根离子杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。
下列有关说法错误的是( )A.通电后阴极区附近溶液pH会增大B.阳极反应式为4 OH−−4 e−=2 H2O+O2↑C.纯净的KOH溶液从b出口导出D.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区答案：D解析：电解时，阴极区溶液中的H+放电，电极反应式为2 H++2 e−=H2↑，附近溶液中氢离子浓度减小，则附近溶液的pH增大，A正确; 电解除杂过程相当于电解水，阳极上OH−放电，电极反应式为4 OH−−4 e−=2 H2O+O2↑，B正确;b电极上H+放电，附近产生OH−，则K+向b电极移动，所以除去杂质后纯净的氢氧化钾溶液从b出口导出，C正确; 阳离子移向阴极，故K+通过交换膜从阳极区移向阴极区，D错误。
3.具有高能量密度的锌—空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品，下图是一种新型可充电锌—空气蓄电池的工作原理示意图。
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电解工段复习题
一、填空
1、用于氯碱工业的阳离子交换膜目前主要有全氟磺酸膜、全氟羧酸膜和全氟磺酸/羧酸复合膜，现在主要使用全氟磺酸/羧酸复合膜类型。
2、离子膜电解槽有单极槽和复极槽两种型式。
不管那种槽型，每台电解槽都是由若干个电解单元组成。
每个电解单元都有阴极、阳极和离子膜。
3、单极槽运转特点是低电压、大电流。
复极槽运转特点是低电流、高电流。
4、树脂再生分为吸附、脱吸、再生三个过程。
5、树脂主要吸附钙、镁两种离子。
树脂塔出口要求指标小于20PPB 。
6、进树脂塔盐水温度应控制在55-65 °C。
7、离子膜主要有杜邦、旭硝子、旭化成厂家生产。
8、树脂塔长时间停车，树脂塔内盐水浓度应稀释到10 。
9、树脂塔再生时进树脂塔的稀释酸浓度 4 ％，稀释碱浓度5 ％。
10、首次开车要求槽温应该大于75 °C。
11、在降电流过程中应先降电流，后根据流量表降低流量。
二、选择
1、遇有碱液灼伤，处理方法是(C
A、立即离开现场
B、立即进行包扎
C、立即用自来水或鹏酸水彻底冲洗
后，送保健站治疗D、立即到空气新鲜透风处
2、电解槽温度指标一般控制在( B )
A、70～80℃
B、80～90℃
C、75~85℃
D、78～93℃
3、电流效率低的可能原因有( ABCD )
A、碱浓度过低
B、电流密度低
C、二次盐水中杂质超标
D、膜出现针孔
4、氯气是一种有毒、有害气体，当氯气外溢时，工作人员应( A )
A、离开现场，到上风向
B、离开现场，到下风向
C、原地不动，坚
守岗位D、立即躺倒，做人工呼吸
5、在空气中混有氢气也是有危险的，为了确保安全，当氢气排入大气时( D )
A、要先分析氢气纯度
B、要准备好灭火器材
C、要先让有关人员离开
现场D、要先经过阻火器
6、再生后二次盐水中钙、镁超标的原因（ABCD ）
A、树脂量不足
B、树脂性能下降
C、镁离子含量高导致钙镁总量超标
D、一次盐水温度及PH不合适
7、如果氯气中含氢气超过（B ）时，就有爆炸的危险。
A、0.4~0.5%(vol)
B、4%(vol)
C、1%(vol)
D、0.1%(vol)
8、烧碱中氯化物含量高，可能的原因是( ACE )
A、电流密度低
B、槽温低
C、阳极液中氯化钠浓度低
D、阴极液中NaOH浓度高
E、膜机械性能损伤或针孔
9、如何断定一个单元槽有针孔（ABC ）。
A、极化电压低
B、电槽在低电流运行时，阳极液溢流变色慢
C、氯中含氧高
D、电槽单元槽电压偏高
三、简答
1、解释什么是电槽的电流效率？p33
2、影响电流效率的因素？p37
3、简述真空脱氯原理？
脱氯主要是破坏反应式CL2+H2O→HCLO＋H＋＋CL＋的平衡关系，通过加酸和降低液体表面氯气分压使反应向生成氯气的方向进行，以达到脱除氯气的目的。
4、简述氯酸盐分解原理？p171
5、阳极液浓度对膜的影响？
随淡盐水浓度的降低，电流效率也降低。
这是由于淡盐水浓度的降低，将是膜中含水率增高，导致氢氧根反渗速度增加，使电流效率下降。
长时间浓度偏低，会使膜发生膨胀，严重时导致起泡、分层、出现针孔。
6、盐水中钙镁含量高对电槽的影响？
Ca2+、Mg2+离子会与从阴极室反渗到阳极室的氢氧根生产氢氧化物沉淀在膜中，使槽电压升高，电流效率下降，而且形成微孔导致膜出现物理损伤、折裂，引起膜结构不可修复的损伤。
7、解释电流密度？作用在单位面积上的电流强度。
单位为KA/m2.
8、极化电流的作用？当电解槽停止供电后，自身就变成一个原电池，为防止对电解槽的阴极发生电化学腐蚀，外加极化电流。
9、脱氯淡盐水加亚硫酸钠的作用？
添加亚硫酸钠，与残余游离氯发生氧化还原反应，达到最终的脱氯目的。
四、简述及计算
1.一化工厂有离子膜电解槽8台，每台电槽有80个单元槽，每台电槽运行电流15.5KA，试问8小时内可实际产碱多少吨，氯气多少吨（电流效率按96％计）？G=KINTή=1.492*8*80*15.5*8*0.96=113.7T（烧碱）
氯气＝113.7*71/80＝100.9T
2、简单论述离子膜工段工艺流程。