高考化學(xué):離子交換膜在電化學(xué)中的應用
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )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(gè)電解質(zhì)的離子電荷守恒。
2．交換膜在電化學(xué)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(yáng)離子交換膜，防止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2進(jìn)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(lèi)型
根據透過(guò)的微粒，離子交換膜可以分為多種，在高考試題中主要出現過(guò)陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和質(zhì)子交換膜三種。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，阻止陰離子和氣體通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H＋)通過(guò)，另外還有特殊離子交換膜，只允許相應的離子通過(guò)。
4．離子交換膜類(lèi)型的判斷
根據電解質(zhì)溶液呈電中性的原則，判斷膜的類(lèi)型：
(1)首先寫(xiě)出陰、陽(yáng)兩極上的電極反應，依據電極反應式確定該電極附近哪種離子剩余。
(2)根據溶液呈電中性，判斷出離子移動(dòng)的方向，從而確定離子交換膜的類(lèi)型。
(3)在利用電解原理制備物質(zhì)時(shí)，選擇離子交換膜的類(lèi)型，既要考慮陰、陽(yáng)極電極反應式，同時(shí)也要考慮產(chǎn)品室和原料室在裝置圖中的位置。
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