高考化学一轮复习 专项突破（六）“隔膜”在电化学中的应用.pdfVIP

专题突破(六)“隔膜”在电化学中的应用

“隔膜”又叫离子交换膜，在新型化学电源或电解池中广泛的应用，高考试题中经常

出现带“隔膜”的电化学装置，此类试题源于必威体育精装版科研成果或化工生产实际，使高考试题

情境更加真实，要求考生在复杂的电化学情境中对必备知识和关键能力进行综合运用，体现

《中国高考评价体系》关于学习掌握、实践探索、思维方法等学科素养的考查，要求考生运

用学科相关能力，高质量地认识电化学问题，分析并解决问题。

1.常见离子交换膜的种类

离子交换膜由高分子特殊材料制成，通常分三类：

(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H+和其他阳离子通过，不允

许阴离子通过。

(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。

(3)质子交换膜，只允许H+通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。

2.离子交换膜的作用

(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。

(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

应用示例：用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用：

①平衡电荷，形成闭合回路；

②防止Cb和氏混合而引起爆炸；

③避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响NaOH的产量;

④避免CF进入阴极区导致制得的NaOH不纯。

3.离子交换膜选择的依据

依据电极反应及电解质溶液中离子的定向移动进行选择。

4.离子交换膜的应用

应用燃料电池海水淡化——阴、阳离子交换膜(电渗法)物质制备

氯碱工业一离子交换膜电解槽

”专题例析:

(2021.黔东南州检测)二甲醛(CH30cH3)燃料电池的工作原理如图，下列关叙述

正确的是()

A.该装置能实现化学能100%转化为电能

B.电子移动方向为a极fb极一质子交换膜一a极

C.a电极的电极反应式为CH30cH3+3H2O+12e-=2CC)2+12H+

D.当b电极消耗标准状况下22.4LO2时，质子交换膜4moiH+通过

涉及二甲醛燃料阻池、质子交换膜

、/1基础性k等____________________

(“四翼”考查丫，涉及电子移动方向、电极反应式、

\惊杳困1电化学计竟尊__________________

D化［学能转化为热能和电能，不可能100%转化为电能，A项错误；电子不能经过电

导线

解质溶液，则电子a极一＞b极，B项错误；a为负极，发生氧化反应，电极反应式为

CH3OCH3-12e+3H2O=2CO2+12H+,C项错误；当b电极消耗标准状况下22.4LO2时,

电路中通过4moie,结合b电极反应式(C+4H++4e-=2H2O)可知，反应消耗4moiH卡,

为维持电解质溶液呈电中性，应有4moiH卡通过质子交换膜，D项正确。］

(2021・安徽合肥质检)利用LiOH和钻氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电

解LiCl溶液制备LiOH,装置如下图所示。下列说法中正确的是()

阳离子交换膜

A.电极B连接电源正极

B.A极区电解液为Li