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二轮复习课堂之－－,－“突破”电化学中有隔膜装置的难关,徐丹,江西师大附中,高考考情分析,学情调查,,,,,,,,,,,,,调查小结,(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。,真题再现,,,,,Na+,SO42-,？,阳膜,阴膜,膜的类型的判断：,离子的定向移动规律,膜的作用：,Na+为什么会向阴极移动？SO42-会向阳极移动？,阴极： 4H2O+4e—=2H2↑+2OH-,根据电荷守恒，阳离子要进入负极区,阳极： 2H2O-4e—=O2↑+4H+,根据电荷守恒，阴离子要进入正极区,允许特定微粒通过，使溶液电荷平衡,(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 的0.5molO2生成,B,,,,稀硫酸,阳极室,产品室,原料室,阴极室,稀溶液,H3PO2,NaH2PO2,浓溶液,NaOH,稀溶液,石墨,__膜,__膜,__膜,石墨,（2014·全国理综I节选，T27）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题:,（4）H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”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）：,问题：产品室要得到H3PO2的则三种膜分别是什么膜？,阳,阴,阳,2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑,阳极：,阴极：,4H2O + 4e-＝4OH-＋H2↑,H+,H2PO2-,Na+,膜的类型的判断：,离子的浓度的变化,,,,稀硫酸,阳极室,产品室,原料室,阴极室,稀溶液,H3PO2,NaH2PO2,浓溶液,NaOH,稀溶液,石墨,阳膜,阴膜,阳膜,石墨,（2014·全国理综I节选，T27）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题:,（4）H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”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）：,③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。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。,③H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。,,,,稀硫酸,阳极室,产品室,原料室,阴极室,稀溶液,H3PO2,NaH2PO2,浓溶液,NaOH,稀溶液,石墨,阳膜,阴膜,阳膜,石墨,（2014·全国理综I节选，T27）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题:,（4）H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”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）：,问题：若阴极室的NaOH溶液用NaH2PO2稀溶液代替，并撤去阴极室与原料室之间的阳膜，从而合并了阴极室与原料室。分析后续的反应？（已知H3PO2是一元中强酸）,阳极的电极反应：,2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑,阴极的电极反应：,4H2O + 4e-＝4OH-＋H2↑,H+,OH-,,,,稀硫酸,阳极室,产品室,原料室,阴极室,稀溶液,H3PO2,NaH2PO2,浓溶液,NaOH,稀溶液,石墨,阳膜,阴膜,阳膜,石墨,（2014·全国理综I节选，T27）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题:,（4）H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”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）：,阳极室：,阴极室：,H2O 放电生成OH-和H2,膜的作用：,防止产生杂质，提高产物纯度,H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。,常见膜的分析,归纳总结,归纳总结,膜的常见作用,允许特定微粒通过，使溶液电荷平衡,防止产生杂质，提高产物纯度,阻止副反应发生，避免安全隐患,归纳总结,常见膜的类型,,阴离子交换膜,质子交换膜,选择性透过膜,阳离子交换膜,隔膜,离子交换膜,,,（2016浙江）金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的 总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（ ）,,A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在Mg–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜,C,释放1mole-消耗Mg,Al, Zn质量分别12g,9g,32.5g,,正极：,O2+2H2O+4e–=4OH–,考查了膜的作用，关注所用膜的类型,锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，其在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是( )
A．充电时电极a连接电源的负极
B．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
D．充电时，每转移2 mol e-，理论上有1 molZn2+通过离子交换膜从左向右扩散,放电的总反应：,Zn + Br2 = ZnBr2,放电b极：,Zn －2e-＝ Zn2＋,b,负极,充电时：,b接,电源的负极,X,,,,+,－,Zn2＋,√,放电时作原电池,a极：,Br2 + 2e-＝ 2Br－,即左侧电极上生成了Br－,原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动,锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，其在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是( )
D ．充电时，每转移2 mol e-，理论上有1 molZn2+通过离子交换膜从左向右扩散,+,－,充电时：,电解池中阳离子向阴极移动,所以有1 molZn2+从左向右扩散,Zn2＋＋ 2e－ = Zn,b极为阴极,2 mol,1 mol,考查了膜的作用和过膜离子的量,工 业上也可设计图示装置，用锂离子电池,（LixC为难电离锂碳化合物）为电源，电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，当电解过程中转移了0.5 mol电子时:,LixC + Li1-x CoO2 C + LiCoO2,(1)理论上右侧溶液的质量减少 g；,(2)理论上两侧溶液的质量差 g；,(3)理论上两侧溶液的质量的变化差 g。,工 业上也可设计图示装置，用锂离子电池,（LixC为难电离锂碳化合物）为电源，电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，当电解过程中转移了0.5 mol电子时:,LixC + Li1-x CoO2 C + LiCoO2,,,,4CrO42- + 4H+ = 2Cr2O72- +2H2O,右侧生成H+,B极为阳极,阳极：,2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑,左侧阴极:,4H2O + 4e-＝4OH-＋2H2↑,中间为Na+交换膜,+,－,Na+,工 业上也可设计图示装置，用锂离子电池,（LixC为难电离锂碳化合物）为电源，电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，当电解过程中转移了0.5 mol电子时:,(1)理论上右侧溶液的质量减少 g,4CrO42- + 4H+ = 2Cr2O72- +2H2O,阳极：,2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑,mO2 + mNa+=,=,15.5g,～,阴极:,4H2O + 4e-＝4OH-＋2H2↑,在阴极,4e-,4OH-,根据电荷守恒，则有Na+会从右侧向左侧移动,0.5 mol,0.5 mol,即：,,0.5 mol,0.125 mol,0.125 mol X 32g/mol,+,23g/mol x 0.5 mol,Na+,+,－,工 业上也可设计图示装置，用锂离子电池,LixC为难电离锂碳化合物）为电源，电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，当电解过程中转移了0.5 mol电子时:,(2)理论上两侧溶液的质量差 g
（假设原来两侧溶液质量相同为mg）,左侧阴极：,4H2O + 4e-＝4OH-＋2H2↑,m左侧变化,= 0.5mol x 23g/mol - 0.25mol x 2g/mol,=11g,= m + 11g – (m-15.5g),=26.5g,(3)理论上两侧溶液的质量的变化差 g,△m =,15.5g – 11g,=4.5g,,= mNa+ – mH2,Na+,,△m =,即：左侧增重了11g,m左侧,–,m右侧,+,－,应用电荷守恒，确定离子迁移的量,0.5 mol,0.25 mol,
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