新高考版高考化学二轮复习（新高考版） 第1部分 专题突破 专题12　题型专攻4　电化学离子交换膜的分析与应用课件PPT

这是一份新高考版高考化学二轮复习（新高考版） 第1部分 专题突破 专题12　题型专攻4　电化学离子交换膜的分析与应用课件PPT，共23页。PPT课件主要包含了高考化学二轮复习策略，高考必备，真题演练，H2O＋2e－，由电极a到电极b，H2O－4e－，O2↑＋4H＋，考向预测，K2SO4等内容，欢迎下载使用。
一、以备课组为单位制定好二轮复习计划。第一，用什么资料，怎样使用资料；第二，在那些核心考点上有所突破，准备采取什么样的措施；第三，用时多长，怎样合理分配。二、怎样查漏。第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判； 第二，通过检测的方式了解学情。三、怎样补缺。1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。 4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
题型专攻4　电化学离子交换膜　　　　 　的分析与应用
角度一　“单膜”电解池1.(2018·全国卷Ⅰ，13)最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋
该装置工作时，下列叙述错误的是A.阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB.协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，　溶液需为酸性
由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO@石墨烯电极为阴极。阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，C项错误；由题图可知，电解时阴极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A项正确；
将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B项正确；Fe3＋、Fe2＋只能存在于酸性溶液中，D项正确。
2.[2018·全国卷Ⅲ，27(3)①②]KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。①写出电解时阴极的电极反应式：__________________________。
电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。
===2OH－＋H2↑
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____，其迁移方向是________________。
电解过程中阳极反应为I－＋6OH－－6e－===　 ＋3H2O。阳极的K＋通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。
根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH－=== ，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，K＋从Ⅲ区通过
隔膜向Ⅱ区迁移，A错误；Ⅰ区的 通过隔膜向Ⅱ区迁移，B正确；
MnO2电极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，C正确；电池的总反应为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋=== ＋Mn2＋＋2H2O，D正确。
角度三　“多膜”电解池4.[2014·全国卷Ⅰ，27(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)：①写出阳极的电极反应式：_________________________。
阳极发生氧化反应，水中的OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。
②分析产品室可得到H3PO2的原因：_______________________________________________________________________________________。
阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的 穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2
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_____________________。
1.(2021·重庆1月适应性测试，10)双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O解离成H＋和OH－，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。下列说法正确的是A.出口2的产物为HBr溶液B.出口5的产物为硫酸溶液C.Br－可从盐室最终进入阳极液中D.阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
电解时，双极膜中的氢氧根离子向阳极移动，进入交换室1，盐室中的Na＋向阴极移动，进入交换室1，则出口2的产物为NaOH溶液，A错误；
钠离子不能通过双极膜，故出口5不是硫酸，B错误；Br－通过阴离子交换膜进入交换室2，但是不能通过双极膜，所以Br－不会从盐室最终进入阳极液中，C错误；电解池阴极处，发生还原反应，水解离成H＋和OH－，则在阴极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，D正确。
2.[2021·河北1月选考模拟，18(1)(2)(3)(4)(5)]我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：
回答下列问题：(1)电池中，Zn为_____极，B区域的电解质为_______(填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。
根据图示可知，Zn电极失去电子生成Zn2＋，与溶液中的OH－结合形成 ，所以Zn电极为负极；在A区域的电解质为KOH，在B区域的电解质为K2SO4，C区域电解质为H2SO4。
(2)电池反应的离子方程式为________________________________________________。
(3)阳离子交换膜为图中的______(填“a”或“b”)膜。
(4)此电池中，消耗6.5 g Zn，理论上可产生的容量(电量)为_______毫安时(mAh)(1 ml电子的电量为1 F，1 F＝96 500 C·ml－1，结果保留整数)。
(5)已知E为电池电动势[电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，E＝E(＋)－E(－)]，ΔG为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较， ____ ； ____ (填“>”或“