2021版新高考化学(人教版)一轮复习小专题突破7隔膜在电化学中的功能.pdf

小专题突破7隔膜在电化学中的功能

证据推理与模型认知

］

［专题精讲

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，既允许OH」和其他阴离子通过，不

允许阳离子通过。

(3)质子交换膜，只允许H卡通过，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)能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

3.离子交换膜的选择依据

离子的定向移动。

4.离子交换膜的应用

—海水淡化一阴.阳离了交换膜(电渗析法)

L燃料电池

应用一

一物质制备一隔膜J近千交换腹

L

禧映工业一离了交换膜电解槽

5.多室电解池的类型

多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限制带相

反电荷的离子通过，将电解池分为两室、三室等，以达到浓缩、净化、提纯以及电化学合成的目

的。

(1)两室电解池

以惰性电极电解一定浓度的NaCO溶液为例，其原理如图所示:

23

ir

二ttfc

阳国广交救怛

①电极名称的判断：根据“阴阳相吸”判断,Na卡移向的乙电极是阴极；根据“阳极放

氧生酸”判断，左侧有氧气生成的甲电极是阳极。

②电极反应式的书写：右侧阴极区电解液为稀氢氧化钠溶液，根据“阴极放氢生碱”，

得4HO+4e-===2HT+4OH，A为氢气；左侧阳极区电解液为碳酸钠溶液，根据“阳极

22

放氧生酸”，得H+会与CO一结合生成HCO：4CO3-4e+2HO===4HCOO

3323+2J

口特别提醒

（1）含离子交换膜的电解池的最大优点是能自动把产品（如该电解池产生的NaOH和

NaHCO）分离开，从而降低分离提纯成本。

3

（2）“阴阳相吸”是很多化学反应的微观基础。“阴阳相吸”的含义：①阴离子与阳离

子相互吸引并发生迁移；②阴极吸引电解液中的阳离子，阳极吸引电解液中的阴离子，并使

阳离子与阴离子发生定向移动；③正极吸引自由电子，使电子经过金属导线由负极定向移动

到正极。

（2）三室电解池

以三室式电渗析法处理含KNO3的废水得到KOH和HNO3为例，其原理如图所示:

ab4H4e===2HT+4OH-

①阴极反应及膜的判断：阴极的电极反应是