新高考版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)（新高考版）第1部分專題突破專題12　題型專攻4　電化學(xué)離子交換膜的分析與應(yīng)用課件PPT-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

一、以備課組為單位制定好二輪復(fù)習(xí)計(jì)劃。第一，用什么資料，怎樣使用資料；第二，在那些核心考點(diǎn)上有所突破，準(zhǔn)備采取什么樣的措施；第三，用時(shí)多長，怎樣合理分配。二、怎樣查漏。第一，教師根據(jù)一輪復(fù)習(xí)的基本情況做出預(yù)判；第二，通過檢測的方式了解學(xué)情。三、怎樣補(bǔ)缺。1、指導(dǎo)學(xué)生針對(duì)核心考點(diǎn)構(gòu)建本專題的知識(shí)網(wǎng)絡(luò);2、針對(duì)學(xué)生在檢測或考試當(dāng)中出現(xiàn)的問題，教師要做好系統(tǒng)性講評(píng);3、教育學(xué)生在對(duì)待錯(cuò)題上一定要做到:錯(cuò)題重做，區(qū)別對(duì)待，就地正法。 4、抓好“四練”。練基本考點(diǎn)，練解題技巧，練解題速度，練答題規(guī)范。
題型專攻4　電化學(xué)離子交換膜　　　　　的分析與應(yīng)用
角度一　“單膜”電解池1.(2018·全國卷Ⅰ，13)最近我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋
該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A.陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，　溶液需為酸性
由題中信息可知，石墨烯電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽極，則ZnO@石墨烯電極為陰極。陽極接電源正極，電勢高，陰極接電源負(fù)極，電勢低，故石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，電解時(shí)陰極反應(yīng)式為CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A項(xiàng)正確；
將陰、陽兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B項(xiàng)正確；Fe3＋、Fe2＋只能存在于酸性溶液中，D項(xiàng)正確。
2.[2018·全國卷Ⅲ，27(3)①②]KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：__________________________。
電解液是KOH溶液，陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。
===2OH－＋H2↑
②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_____，其遷移方向是________________。
電解過程中陽極反應(yīng)為I－＋6OH－－6e－===　＋3H2O。陽極的K＋通過陽離子交換膜由電極a遷移到電極b。
根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－=== ，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，K＋從Ⅲ區(qū)通過
隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，A錯(cuò)誤；Ⅰ區(qū)的通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，B正確；
MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，C正確；電池的總反應(yīng)為Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋=== ＋Mn2＋＋2H2O，D正確。
角度三　“多膜”電解池4.[2014·全國卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：①寫出陽極的電極反應(yīng)式：_________________________。
陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，水中的OH－失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。
②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因：_______________________________________________________________________________________。
陽極室的H＋穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2
③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有________雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_____________________。
1.(2021·重慶1月適應(yīng)性測試，10)雙極膜在電滲析中應(yīng)用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時(shí)水層中的H2O解離成H＋和OH－，并分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。下列說法正確的是A.出口2的產(chǎn)物為HBr溶液B.出口5的產(chǎn)物為硫酸溶液C.Br－可從鹽室最終進(jìn)入陽極液中D.陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑
電解時(shí)，雙極膜中的氫氧根離子向陽極移動(dòng)，進(jìn)入交換室1，鹽室中的Na＋向陰極移動(dòng)，進(jìn)入交換室1，則出口2的產(chǎn)物為NaOH溶液，A錯(cuò)誤；
鈉離子不能通過雙極膜，故出口5不是硫酸，B錯(cuò)誤；Br－通過陰離子交換膜進(jìn)入交換室2，但是不能通過雙極膜，所以Br－不會(huì)從鹽室最終進(jìn)入陽極液中，C錯(cuò)誤；電解池陰極處，發(fā)生還原反應(yīng)，水解離成H＋和OH－，則在陰極發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，D正確。
2.[2021·河北1月選考模擬，18(1)(2)(3)(4)(5)]我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO2電池，電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個(gè)電解質(zhì)溶液區(qū)域，結(jié)構(gòu)示意圖如下：
回答下列問題：(1)電池中，Zn為_____極，B區(qū)域的電解質(zhì)為_______(填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。
根據(jù)圖示可知，Zn電極失去電子生成Zn2＋，與溶液中的OH－結(jié)合形成，所以Zn電極為負(fù)極；在A區(qū)域的電解質(zhì)為KOH，在B區(qū)域的電解質(zhì)為K2SO4，C區(qū)域電解質(zhì)為H2SO4。
(2)電池反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。
(3)陽離子交換膜為圖中的______(填“a”或“b”)膜。
(4)此電池中，消耗6.5 g Zn，理論上可產(chǎn)生的容量(電量)為_______毫安時(shí)(mAh)(1 ml電子的電量為1 F，1 F＝96 500 C·ml－1，結(jié)果保留整數(shù))。
(5)已知E為電池電動(dòng)勢[電池電動(dòng)勢即電池的理論電壓，是兩個(gè)電極電位之差，E＝E(＋)－E(－)]，ΔG為電池反應(yīng)的自由能變，則該電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比較， ____ ； ____ (填“>”或“

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