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          高考化學:離子交換膜在電化學中的應用

          來源:網絡資源 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)防止副反應的發生,避免影響所制取產品的質量;防止引發不安全因素(如在電解飽和食鹽水中,利用陽離子交換膜,防止陽極產生的Cl2進入陰極室與氫氧化鈉反應,導致所制產品不純,防止與陰極產生的H2混合發生爆炸)。

            (2)用于物質的分離、提純等。

            (3)用于制備純凈的物質。

            3.離子交換膜的類型

            根據透過的微粒,離子交換膜可以分為多種,在高考試題中主要出現過陽離子交換膜、陰離子交換膜和質子交換膜三種。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,質子交換膜只允許質子(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

            根據電解質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,同時也要考慮產品室和原料室在裝置圖中的位置。

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