隔膜在电化学中的功能 .pdfVIP

专题讲座三隔膜在电化学中的功能

1．常见的隔膜

隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类：

(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．隔膜的作用

(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。

3．离子交换膜选择的依据

离子的定向移动。

4．离子交换膜的应用

问题思考

(1)用下面的装置制取NaOH、H和Cl，此装置有何缺陷？

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答案缺陷1：Cl和H混合而引起爆炸；

22

缺陷2：Cl与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量。

2

(2)用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用有哪些？

答案①平衡电荷，形成闭合回路；

②防止Cl和H混合而引起爆炸；

22

③避免Cl与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量；

2

－

④避免Cl进入阴极区导致制得的NaOH不纯。

每小题有一个或两个选项符合题意

1．已知：电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个

电池Ⅰ、Ⅱ，装置如图所示。

下列说法正确的是()

A．Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同

B．能量转化形式不同

C．Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率

D．5min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质

答案C

解析Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同，电解质溶液部分相同，电池反应、负极反应和正极反应

式相同，A项错误；Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能，B项错误；Ⅰ装置

中铜与氯化铁直接接触，会在铜极表面发生反应，导致部分能量损失(或部分电子没有通过电

路)，电流效率降低，而Ⅱ装置采用阴离子交换膜，铜与氯化铜接触，不会发生副反应，放电

过程中交换膜左侧负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阳离子增多，右侧正极的电极反

应式为2Fe＋2e，负电荷过剩，Cl从交换膜右侧向左侧迁移，电流效率高于Ⅰ

3＋－===2Fe2＋－

装置，C正确；放电一段时间后，Ⅰ装置中生成氯化铜和氯化亚铁，Ⅱ装置中交换膜左侧生

成氯化铜，右侧生成了氯化亚铁，可能含氯化铁，D项错误。

2．(2020黔东南州·一模)二甲醚(CHOCH)燃料电池的工作原理如图，下列有关叙述正确的是

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