电化学中的膜问题.ppt

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1、电化学中的膜问题高三化学二轮2016年考纲2017年考纲1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源种类及其工作原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危止害及防止金属腐蚀的措施。考纲对比1.了解原电池和电解池的工作原理及应用，能写出电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危止害及防止金属腐蚀的措施。全国新课标高考试题分析【高考试题分布】年份2013Ⅰ2013Ⅱ2014Ⅰ201

2、4Ⅱ2015Ⅰ2015Ⅱ2016甲卷2016乙卷题号10、27、281127121126111128分值14分6分6分6分6分6分6分8分真题回放（2015.新课标I卷,11）（2015.福建卷,11）（2014.新课标Ⅰ卷,27）（2016.新课标I卷,11）（2015.上海卷,五）（2016.浙江卷,11）电化学中的“膜”问题【活动探究一】交换膜在原电池中的应用【例1】(2015•天津,4)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是A.铜电极上发生氧化反应

3、B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液电荷平衡【思考1】（1）迁移离子所带电荷总数与得失电子数的关系是什么?（2）如果外电路中有3mol电子通过，溶液中会有多少离子穿过阳离子交换膜？1.选择性让某类离子单向通过，平衡两池电荷。2.隔离两池溶液。c电化学中的“膜”问题【跟踪练习1】(2015•新课标)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法

4、错误的是A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2OA氯碱工业：电解饱和NaCl溶液制取NaOH、Cl2和H2精制饱和NaCl溶液淡盐水Cl2H2H2O(含少量NaOH）NaOH溶液1.隔离Cl2和H22.防止Cl2和NaOH反应3.降低分离难度提高产物纯度【活动探究二】交换膜在电解池中的应用电化学中的“膜”问题在电解池中可以利用离子交换膜进行物质的制备、分离、提纯。【活动探究二】交换膜在电解池中的

5、应用【例2】(2016.新课标I卷,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol

6、的O2生成B电化学中的“膜”问题在电解池中可以利用离子交换膜进行物质的制备、分离、提纯。【跟踪练习2】2014.新课标全国卷Ⅰ,27(4)]H3PO2也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①分析产品室可得到H3PO2的原因。②早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是杂质。该杂质产生的原因是。电化学中的“膜”问题阳极室的H+穿过阳膜至产

7、品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜至产品室，二者反应得到H3PO2PO43-H2PO2-或H3PO2被氧化【例3】（2014.福建卷,11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是（）A．正极反应AgCl+e-=Ag+Cl-B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应改变D．当电路中转移0.01mole-时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子【活动探究三】穿过交换膜的微粒个数判断D右侧：Cl2+2e-=2Cl-左侧

8、：Ag-e-+Cl-=AgCl电化学中的“膜”问题1.迁移离子所带的电荷数总是等于外电路上转移的电子数2.溶液中变化的离子数与迁移离子数不一定相等【跟踪练习3】利用微生物电池处理含乙酸钠和对氯酚的废水，工作原理如图所示。下列说法错误的是（）A．电极b是正极B．质子从b极移向a极C．处理后的废水pH降低D．a极的电极反应式：电化学中的“膜”问题A当有0.2mol电子转移时，穿过质子交换膜的H+有多少个？【活动探究三】穿过交换膜的微粒个数判断【