高中化学离子交换膜在电化学中的应用学案

高中化学离子交换膜在电化学中的应用学案
高中化学离子交换膜在电化学中的应用学案

I II III a b + - 离子交换膜在电化学中的应用

新洲一中阳逻校区高二化学组

在近几年高考中,涉及离子交换膜的试题比较多,且常考常新。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。

1.常见的离子交换膜:

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。

2.交换膜的功能

使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的_______________________)。

例题1:下图电解装置可用于制备烧碱,a 、b 均为离子交换膜,Ⅱ区加入NaCl 溶液,则下列叙述中错误的是( )

A.NaOH 、H 2均在Ⅰ区产生

B.图中a 为阴离子交换膜

C.使用离子交换膜可以有效地隔离NaOH 和Cl 2,阻止二者之间的反应

D.电解时往Ⅲ区的溶液中滴加几滴甲基橙,溶液先变红后褪色

例2:现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱

工业中的膜技术原理,回答下列问题.

请利用交换膜技术,根据上图框架,设计一个电解Na 2SO 4溶液制

取NaOH 和H 2SO 4的装置,标出下列物质的化学式(已知E 为Na 2SO 4

溶液):

A G ;

B C ;

膜a 为 离子交换膜(填“阳”或“阴”).

例题:3:加碘食盐中含有碘酸钾(KIO 3),现以电解法制备碘酸钾,实验装置

如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应:

3I 2+6KOH=5KI+KIO 3+3H 2O ,将反应后的溶液加入阳极区,另将氢氧化钾溶液加

入阴极区,开始电解。下列说法中正确的是( )

A .电解过程中OH -从a 极区通过离子交换膜c 进入b 极区

B .c 为阳离子交换膜

C .a 电极反应式:I --6e -+6OH -= IO 3-+3H 2O ,a 极区的KI 最终转变为KIO 3

D .当阳极有0.1mol I -放电时,阴极生成6.72LH 2

例题4: H 3PO 2可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜

和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式__________________。

②分析产品室可得到H 3PO 2的原因是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。

③早期采用“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稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质,该杂质产生的原因是_____________________________。

例5:工业品氢氧化钾溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是()

A.阴极材料可以是Fe,含氧酸根杂质不参与电极反应

B.该电解槽的阳极反应式为:4OH-- 4e-= 2H2O+O2↑

C.该离子交换膜为阴离子交换膜

D.除去杂质后,氢氧化钾溶液从出口B导出来

小结:3.交换膜在电化学中的作用

巩固练习:1.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

2.利用反应6NO2+8NH3====7N2+12H2O构成原电池,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,装置如图

所示。下列说法不正确的是( )

A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B.为使电池持续放电,离子交换膜选用阴离子交换膜

C.电极A反应式为2NH3-6e-====N2+6H+

D.当有4.48 L NO2(标准状况)被处理时,转移电子为0.8 mol

3.人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。

①电源的负极为 (填“A”或“B”)。

②阳极室中发生的反应依次为、

③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;若两极共收

集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶

解)。

4.化学在环境保护中起着十分重要的作用,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。电化学降解NO3-的原理如图所示。

①电源正极为(填A或B),

阴极反应式为

②若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差

(Δm左-Δm右)为 g。

最新高中化学《电化学》教学设计精编版

2020年高中化学《电化学》教学设计精编 版

第一节原电池 一、教学目标 进进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和总反应方程式。 二、教学重点 认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、教学难点 原电池的工作原理,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 四、教学过程 【引入】 播放相关录像,帮助学生形成感性认识。 【板书】第一节原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! × 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫 酸 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 二、原电池的构成条件 1、两个电极 2、电解质溶液 3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液 4、自发的氧化还原反应 思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢? 请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池:

此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。 其中,用到了盐桥 什么是盐桥? 盐桥中装有饱和的KCl 溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么? 可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 三、原电池的工作原理: 正极反应:得到电子 (还原反应) 负极反应:失去电子 (氧化反应) 总反应:正极反应+负极反应 四、原电池中的几个判断 硫s 硫酸 硫酸铜 硫酸铜

电化学专题讲座

高三化学电化学专题复习 知识框架 化学电池化学能转变为电能 原电池金属的电化学腐蚀(自发进行) 氧化还原反应——能量变化电解电解质溶液 电解池电镀、铜的精炼电能转变为化学能 电解法冶练金属(外界能量推动、自发或不自发)一、原电池和电解池的比较: 负极:较活泼金属;失去电子; 发生氧化反应;(阳极) 正极:较不活泼金属(或非金属C石墨);

二、原电池电极反应式和总反应式的书写: 书写方法:“对于复杂的原电池反应考试往往是已知的” (1)找出化合价变价的一组元素,由此判断正负极;(负极失去电子,化合价升高,发生氧化反应);(2)判断电解质溶液的酸碱性(或是熔融氧化物/碳酸盐); (3)根据化合价的升降数确定得或失的电子数; (4)根据电解质溶液,利用电解质溶液中存在的离子平衡电荷; (5)根据电解质溶液,完成原子守恒; 普通电池:(锌锰干电池、铅酸蓄电池) 1.(2016?大连校级模拟)蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的 反应是:NiO2+Fe+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2。书写电极方程式并判断电极负极pH值变化:(1)此电池放电时,负极的电极反应式是____________________________________________________。(2)此电池放电时,正极的电极反应式是____________________________________________________。(3)此电池充电时,阳极的电极反应式是___________________________________________________。2. 以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池。 Al+3NiO(OH)+H2O+NaOH NaAlO2+3Ni(OH)2。书写电极方程式并判断电极负极pH值变化:(1)此电池放电时,正极的电极反应式是____________________________________________________。(2)此电池充电时,阳极的电极反应式是_____________________________________________________。 3.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。 3Zn+ 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH (1)此电池放电时,负极的电极反应式是____________________________________________________。(2)此电池放电时,正极的电极反应式是____________________________________________________。(3)此电池充电时,阳极的电极反应式是___________________________________________________。 燃料电池:可燃物~O2燃料电池(可燃物作负极,氧气/空气作正极),四种电解质溶液类型: (1)碱性电解质:O2 + 4e- +2H2O = 4OH- (2)酸性电解质:O2 + 4e- +4H+ =2H2O (3)熔融金属氧化物:O2 + 4e- = 2O2- (4)熔融碳酸盐:O2 + 4e- +2CO2= 2CO32- 4.以甲醇燃料电池为例,书写四种电解质溶液环境下的电极方程式:

电渗析水处理技术的优点和不足

电渗析水处理技术的优点和不足 1、能量消耗少: 电渗析器在运行中,不发生相的变化,只是用电能来迁移水中已解离的离子。它耗用的电能一般是与水中含盐量成正比的。大多数人认为,对含盐量4000~5000mg/L以下的苦咸水的变化,电渗析技术是耗能少的较经济的技术。 2、药剂耗量少,环境污染小: 离子交换技术在树脂交换失效后要用大量酸、碱进行再生,水洗时有大量废酸、碱排放,而电渗析系统仅酸洗时需要少量酸。 3、设备简单,操作方便: 电渗析器是用塑料隔板与离子交换膜剂电极板组装而成的,它的主体配套设备都比较简单,而且膜和隔板都是高分子材料制成,因此,抗化学污染和抗腐蚀性能均较好。在运行时通电即可得淡水,不需要用酸碱进行繁复的再生处理。 4、设备规模和除盐浓度适应性大: 电渗析水处理设备可以从每日几吨的小型生活饮用水淡化水站到几千吨的大、中型淡化水站。 5、用电较易解决、运行成本较低:电渗析技术也存在以下不足:

1、对离解度小的盐类及不离解的物质难以去除,例如,对水中的硅酸和不离解的有机物就不能去除掉,对碳酸根的迁移率就小一些。 2、电渗析器是由几到几百张较薄的隔板和膜组成。部件多,组装要求较高,组装不好,会影响配水均匀。 3、电渗析设备是使水流在电场中流过,当施加一定电压后,靠近膜面的滞留层中电解质的盐类含量较少。此时,水的离解度增大,易产生极化结垢和中性扰乱现象,这是电渗析水处理技术中较难掌握又必须重视的问题。 4、电渗析器本身耗水量还是较大的。虽然采取极水全部回收,浓水部分回收或降低浓水进水比例等措施,但本身的耗水量仍达20%~40%。因此,缺水地区,应用电渗析水处理技术会受到一定限制。 5、电渗析水处理对原水净化处理要求较高,需增加精密过滤设备。

高考中有关离子交换膜的电化学试题

高考中有关离子交换膜的电化学试题 离子交换膜是一种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。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.一、交换膜的功能: 使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。 二、交换膜在中学电化学中的作用: 1.防止副反应的发生,避免影响所制取产品的质量;防止引发不安全因素。(如在电解饱和食盐水中,利用阳离子交换膜,防止阳极产生的氯气进入阴极室与氢氧化钠反应,导致所制产品不纯;防止与阴极产生的氢气混合发生爆炸)。 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 A.溶液中c(A2+)减小 B.B极的电极反应:B-2e-= B2+ C.Y电极上有H2产生,发生还原反应

D.反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解 2.(2014·全国大纲版理综化学卷,T9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是 A.放电时正极反应为:NiOOH+H 2O+e-→Ni(OH) 2 +OH- B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为:MH+OH-→M+H 2 O+e- D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度 越高 3.(2014·福建理综化学卷,T11)某原电池装置如右图所示,电池总反应为 2Ag+Cl 2 =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4.(2013·浙江高考·11)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后, 蓝色逐渐变浅。已知:3I 2+6OH-=I+5I-+3H 2 O 下列说法不正确的是( ) A.右侧发生的电极反应式:2H 2O+2e-=H 2 ↑+2OH-

高考化学复习 专题7-离子交换膜在电化学装置中的应用 (2)

专题7 离子交换膜在电化学装置中的应用 日期:2019年11月10日 学号姓名 1.(2018年11月浙江选考17题)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。 下列说法不正确 ...的是() A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O C.电池的总反应是2H2 +O2=2H2O D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4-向左移动 2.(2019年高考天津卷6题)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌--碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A.放电时,a电极反应为I2Br-+ 2e-=2I-+ Br- B.放电时,溶液中离子的数目增大

C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02mol I - 被氧化 D.充电时,a 电极接外电源负极 3.(2019 年全国卷 I 12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,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H 2 + 2MV 2+ = 2H + + 2MV + C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D .电池工作时,质子通过交换膜由负极区向正极区移动 4.(2016年全国卷 I 11)三室式电渗析法处理含 Na 2SO 4 废水的原理如图3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SO 42- 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(B ) A .通电后中间隔室的SO 42-向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4。废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O - 4e - = O 2+ 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0.5 mol 的O 2生成 5.(2018年全国卷Ⅰ 27节选)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应有广泛,加答下列问题: MV + MV 2+ N 2 NH 3 H 2 H + MV + MV 2+ 电 极 电 极 氢化酶 固氮酶 2SO 4负极区正极区 浓Na 2SO 4溶液a b c d +-

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版) 特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能 电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应) 正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应 原电池原理电子流向:负极经导线到正极 电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极 电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极 原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱 一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应) 正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应) 放电:与一次电池相同 二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负) 充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应) 原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应) 化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应 负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性) 电极反应正极:O得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质:O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质:O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜(传导氢离子):O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠,铝作负极;铜、铝、浓硝酸,铜作负极;铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等 特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能 活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应 (接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:Cl->OH->高价态含氧酸根(还原性顺序), 发生氧化反应,相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应 (接电源负极)常用放电顺序是:Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子(氧化性顺序), 相应产生银、铜、氢气 电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动) 离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电) 常见电极反应式阳极:2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+(OH-来自水时适用) 22222 电解池阴极:Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-(H+来自水时适用) 222 电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

高中化学电化学知识

第四章电化学基础 做题技巧:有关电化学的题,只要记住“负氧正还,阳氧阴还”(氧---指发生氧化反应,还---指发生还原反应。根据升失氧降得还,即可得出答案) 第一节原电池 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 2--2e-=PbSO4↓ 放电:负极(铅):Pb+SO 4 2-+2e-=PbSO4↓+2H2O 正极(氧化铅):PbO2+4H++SO 4 2- 充电:阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO 4 2- 阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO 4 ↓+2H2O 两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池

高考电化学专题 复习精华版

第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极(石墨)2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应:2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶 解 不断

可充电电池 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极: ;正极: 。 锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题: ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了? ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

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电化学复习 (一)原电池 一、原电池 装置特点:化学能转化为电能。 形成条件: ①、2 个活泼性不同的电极, 一般情况下,较活泼者作负极, 较不活泼者作正极; ②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 基本概念: 负极:用还原性较强的物质作负极,负极失电子;发生氧化反应。 正极:用氧化性较强的物质正极,正极得电子,发生还原反应。 反应原理:铜锌原电池 (Cu —Zn ) ( - ): Zn-2e - =Zn 2+ + - (+): 2H+2e =2H ↑ 负极(锌) Zn-2e - =Zn2+ + 正极(石墨) 2NH 4 +2e-=2NH 3+H 2↑ ①、普通锌—锰( Zn —Mn )干电池: + 2+ 总反应: Zn+2NH 4=Zn +2NH 3+H 2↑ 电解质溶液:糊状的 NH4Cl ②、铅蓄电池 正极: PbO 2+SO 42- +4H ++2e - =PbSO 4+2HO 2- - 负极: Pb+SO 4 -2e =PbSO 4 总反应: PbO 2+Pb+2HSO 4=2PbSO 4+2HO 电解液 :H 2SO 4 ③、银—锌纽扣电池 - - 正极: Ag 2O+2e+H 2O=2Ag+2OH 负极: Zn-2e -- +2OH=Zn(OH)2 总反应: Ag 2O+Zn+H 2O=2Ag+Zn(OH) ④、镍—镉电池 - - 正极: 2NiO(OH)+2HO+2e=2Ni(OH) 2+2OH - - =Cd(OH)2 负极: Cd+2OH-2e 总反应: 2NiO(OH)+2HO+Cd=2Ni(OH)+ Cd(OH)2 三、特殊的原电池 ①、 Al 与 Mg 组成的原电池(溶质为 NaOH ) 特殊: Mg 的活泼性强于 Al 却作正极 - -

离子交换法应用总结

离子交换法的发展趋势及应用 1、离子交换分离法的发展 离子交换技术有相当长的历史,早在1850 年就发现了土壤吸收铵盐时的离子交换现象,但离子交换作为一种现代分离手段,是在20 世纪40 年代人工合成了离子交换树脂以后的事。而某些经过磺化制得的天然产物都可用作离子交换剂。随着技术的发展研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,离子交换树脂是应用最广泛的离子交换剂。离子交换的选择性较高,适用于高纯度的分离和净化。 70 多年来离子交换分离法取得了突飞猛进的进展,随着近现代有机合成工业技术的迅速发展,开发了多种新的应用方法,应用范围日益扩大,已经由最初的水处理工业发展到当前的化工、电力、环境科学、食品加工和医疗药物等领域,特别是高新科技产业和科研领域中应用更加广泛。 2、离子交换分离法的应用 1)重金属污水处理工业 近年来,一种将传统的离子交换与电渗析有机结合的技术——电去离子技术引起了人们的注意。电去离子技术是在电场的作用下将离子交换膜和离子交换树脂相结合,实现离子的深度脱除与浓缩的新型离子分离过程。将离子交换与电渗析有机的结合起来,具有离子交换深度除盐和电渗析连续除盐的优点,同时弥补了电渗析的浓差极化所造成的不良影响,而且避免了离子交换树脂酸碱再生所造成的二次污染。此外,在超纯水生产领域,目前将电去离子技术置于反渗透之后以取代传统的离子交换混床,已成为新一代清洁生产工艺的核心技术。随着研究的不断深入,电去离子技术将成为具有很大发展潜力的重金属废水处理技术,实现废水“零排放”。 2)食品工业 离子交换树脂是食品和发酵工业产物中提纯、分离、浓缩、催化的良好材料。它广泛的应用于糖液的脱色、脱盐、软化,副产物的回收、分离、异构体拆分和 ,调节pH,葡萄糖与果糖的分离等。(1)在制酒工业中对酒类的去浊去酸去碱去SO 2 提取酒糟中的柠檬酸以及调节控制酿酒用水的水质;(2)在乳制品工业中提高乳制品的稳定性,调整乳制品中钙的含量,去除乳清中盐的含量;(3)其他方面的应用如油脂中脱酸脱咖啡因去金属离子;(4)食品添加剂的纯化、食品调味剂如

高中化学专题训练电化学

电化学 1.一种太阳能电池的工作原理如图Z7-1所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液,下列说法不正确的是( ) 图Z7- 1 A.K+移向催化剂b B.催化剂a表面发生的化学反应:[Fe(CN)6]4--e-===[Fe(CN)6]3- C.[Fe(CN)6]3-在催化剂b表面被氧化 D.电解池溶液中的[Fe(CN)6]4-和[Fe(CN)6]3-浓度基本保持不变 2.工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱,生产装置如图Z7-2所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1∶2,以下说法中正确的是( ) 图Z7- 2 A.a极与电源的负极相连 B.产物丙为硫酸溶液 C.离子交换膜d为阴离子交换膜 D.b电极反应式:4OH--4e-===O2↑+2H2O 3.如图Z7-3,下列说法不正确的是( ) 图Z7- 3 A.此装置用于电镀铜时,电解一段时间,硫酸铜溶液的浓度不变 B.若a为纯铜,b为粗铜,该装置可用于粗铜的电解精炼 C.燃料电池中正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH- D.电子经导线流入b电极

4.用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图Z7-4所示。下列有关说法错误的是( ) 图Z7- 4 A.阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑ B.通电后阴极区附近溶液pH会增大 C.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区 D.纯净的KOH溶液从b出口排出 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CO2并提供O2,我国科学家设计了一种装置(如图Z7-5),实现了“太阳能-电能-化学能”转化,总反应方程式为2CO2===2CO+O2。下列关于该装置的说法正确的 是( ) 图Z7- 5 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:CO2+2e-+H2O===CO+2OH- 6.用如图Z7-6装置研究电化学原理,下列分析中错误的是( ) 图Z7- 6 7.(1)利用如图Z7-7实验装置可以合成氨,钯电极B 的电极反应式为

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

高考化学专项突破 离子交换膜在电化学装置中的应用

高考化学专项突破----离子交换膜在电化学装置中的应用 一、离子交换膜的功能:使离子有选择性的定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。 二、离子交换膜在电化学中的作用 (1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触。 防止副反应的发生,避免影响所制取产品的质量; 防止引发不安全因素。(如在电解饱和食盐水中,利用阳离子交换膜,防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应,导致所制产品不纯;防止与阴极产生的H2混合发生爆炸)。 (2)能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 (3)用于物质的制备、分离、提纯等。 三、离子交换膜的类型 根据透过的微粒,离子交换膜可以分为多种,在高考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,简称阳膜,只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过;阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,质子交换膜只允许质子(H+)通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。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。 注意:①反应物相同,不同的交换膜,迁移的离子种类不同。②同种交换膜,转移相同的电子数,如果离子所带电荷数不同,迁移离子数不同。③离子迁移依据电荷平衡,而离子数目变化量可能不相等。 四、离子交换膜类型的判断

根据电解质溶液呈中性的原则,判断膜的类型。判断时首先写出阴、阳两极上的电极反应,依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余,因该电极附近溶液呈电中性,从而判断出离子移动的方向,进而确定离子交换膜的类型,如电解饱和食盐水时,阴极反应式为2H++2e-=H2↑,则阴极区域破坏水的电离平衡,OH-有剩余,阳极区域的Na+穿过离子交换膜进入阴极室,与OH-结合生成NaOH,故电解食盐水中的离子交换膜是阳离子交换膜。 五、真题再现 1、(2019·全国卷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H 2+2MV2+2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B 【解析】 【分析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+,电极反应式为MV+?e?= MV2+,放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+,反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+;右室电极为燃料电池

高考化学中离子交换膜试题

高考中有关离子交换膜的电化学试题 一、交换膜的功能: 使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。 二、交换膜在中学电化学中的作用: — 1.防止副反应的发生,避免影响所制取产品的质量;防止引发不安全因素。(如在电解饱和食盐水中,利用阳离子交换膜,防止阳极产生的氯气进入阴极室与氢氧化钠反应,导致所制产品不纯;防止与阴极产生的氢气混合发生爆炸)。 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() A.溶液中c(A2+)减小 B.B极的电极反应:B-2e-= B2+ C.Y电极上有H2产生,发生还原反应 D.反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解 \2.(2014·全国大纲版理综化学卷,T9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是() A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH- B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为:MH+OH-→M+H2O+e- D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高 、 3.(2014·福建理综化学卷,T11)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mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少mol离子 - 4.(2013·浙江高考·11)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH- =IO3-+5I-+3H2O 下列说法不正确的是() A.右侧发生的电极反应式: 2H2O+2e- = H2↑+2OH- B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3- , C.电解槽内发生反应的总化学方程式: KI+3H2O KIO3+3H2↑ D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础 一、原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线—— 正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向:负极流入正极 (3)从电流方向:正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 (一)一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 (二)二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅): Pb-2e- =PbSO4↓ 正极(氧化铅): PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O 充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+ 阳极: PbSO4+2e- =Pb 两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 ? 2PbSO4↓+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 (三)燃料电池 1、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4e- +4H+ =2H2O

离子交换与膜处理技术作业(给排)

1、硬度的分类及特点?硬度的单位?什么是碱度? 2、书本P420第2题? 3、石灰软化处理后水质有何变化?为什么不能将水中硬度降为零? 4、实现逆流再生的关键是什么? 5、离子交换树脂的基本性能? 6、强酸、强碱离子交换树脂进行交换反应时的影响因素是什么? 7、简述Na离子交换法、H离子交换法、H—Na离子交换法? 8、弱酸、弱碱树脂的工艺特性? 9、请描述复床、混合床、双层床除盐系统? 10、何为电渗析?说明电渗析的极化与沉淀现象,它有何危害?应如何防止? 11、何为反渗透? 12、何为超滤? 13、何为除盐?除盐的常用方法?什么是除盐的水质预处理?

1、硬度的分类及特点?硬度的单位?什么是碱度? 碳酸盐硬度(Hc):由于水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度,经煮沸后可把硬度去掉,这种硬度称为碳酸盐硬度,亦称暂时硬度。 非碳酸盐硬度(Hn):由于水中含有CaSO4和MgSO4等盐类物质而形成的硬度,经煮沸后也不能去除,这种硬度称为非碳酸盐硬度,亦称永久硬度。 ? 硬度的习惯单位为meq/L ,是当量浓度(Ca2+和Mg2+的毫克当量数/体 积) ? 法定计量单位是物质的量浓度(摩尔浓度mol/L 或mmol/L ),基本单元 选用1/2Ca2+和1/2Mg2+(当量粒子),此时, meq/L= mmol/L ,当然基本单元也可用Ca2+和Mg2+ ? 10mgCaO/L 为1度(德国度) ? mgCaCO3/L (美国,日本) CaCO3的质量/体积 ? 1 meq/L =2.8德国度=50 mgCaCO3/L ? 碱度的概念:水解时能直接产生OH-或直接接受质子H+的物质 ? 强碱:NaOH ,微量强碱的存在PH>10 ? 弱碱:NH3; ? 强碱弱酸盐:各种碳酸盐、重碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物、腐殖 酸盐等。 ? 天然水中,碱度主要是碳酸盐、重碳酸盐 2、书本P420第2题? 答:n=m/M B ,m=n ×M B ,n 为摩尔数,与基本粒子多少有关,M B 为摩尔质量, 二者刚好同步反向变化,所以质量(包括质量浓度)与基本粒子的形式无关。如相同质量的Ca2+,基本单元选Ca2+,则摩尔质量为40,摩尔数为n ,基本单元选1/2Ca2+,摩尔质量为20,摩尔数为2n ,质量不变。 3、石灰软化处理后水质有何变化?为什么不能将水中硬度降为零? 石灰软化的实际过程: +↓→++↓→+2 32232 322O 2H 2CaCO Ca(OH))Ca(HCO (6)O H CaCO Ca(OH)CO (5)

电化学中的离子交换膜

高三化学训练——电化学中的离子交换膜 2016年6月18日1.(2015津)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,下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 2.(2015沪)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、 烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐 水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空: (1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。 (2)离子交换膜的作用为:、。 (3)精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从 图中位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”) 3.如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的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)。 ①该电解槽的阳极反应式为 ,单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通 过阳离子交换膜的离子数的比值为。 ②从出口D导出的溶液是(填化学式)。 4.海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在 ~之间。某地海水中主要离子的含量如下表: 成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3- 含量/mg?L-19360831601100160001200118(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示),该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L。 (2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。 ① 开始时阳极的电极反应式为。 ② 电解一段时间,极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为(填化学式)。

高中化学必修6电化学

电化学 学习目标 1、熟练掌握电解池电极名称、材料、电解质种类等的判断;会书写电极反应式和电解总反应方程式; 2、掌握电解前后溶液的浓度和pH值变化的计算。 典型例题【例1】(2002年黄冈模拟试题)右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出, 【解析】通电后a极板增重,表明溶液中金属阳离子在a极板上放电,发生还原反应析出了金属单质,因此可确定a极板是电解池的阴极,与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极,故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液,阴极a板上析出Cu而增重,阳极b 板上由于OH--离子放电而放出无色无臭的O2,故A正确。B中电解液为NaOH溶液,通电后阴极a上应放出H2,a极板不会增重,故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液,阴极a板上因析出Cu而增重,但阳板b板上因Cl-离子放电,放出黄绿色有刺激性气味的Cl2,故D不正确。 【答案】 A 【例2】(2003年南通四市联考试题)右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。回答: (1)直流电源中,M为极。 (2)Pt电极上生成的物质是,其 质量为 __g。 (3)电源输出的电子,其物质的量与电 极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比 为:2∶___∶_ ∶。 (4)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小 或不变。下同),AgNO3溶液的pH , H2SO4溶液的浓度,H2SO4溶液的pH ___。 (5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶

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