高考化學(xué):離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用

來源：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(yīng)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(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(yīng)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，利用陽離子交換膜，防止陽極產(chǎn)生的Cl2進入陰極室與氫氧化鈉反應(yīng)，導(dǎo)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．離子交換膜的類型

　　根據(jù)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(xiàn)過陽離子交換膜、陰離子交換膜和質(zhì)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(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H＋)通過，另外還有特殊離子交換膜，只允許相應(yīng)的離子通過。

　　4．離子交換膜類型的判斷

　　根據(jù)電解質(zhì)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(yīng)，依據(jù)電極反應(yīng)式確定該電極附近哪種離子剩余。

　　(2)根據(jù)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(zhì)時，選擇離子交換膜的類型，既要考慮陰、陽極電極反應(yīng)式，同時也要考慮產(chǎn)品室和原料室在裝置圖中的位置。

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