1、热点专题突破系列（五）电化学中“离子交换膜”的应用【透 点考情】在近几年高考中，涉及离子交膜的 比多，且常考常新。其考情如下：命点五年考情阳离子交膜2016乙T11，2014乙T27，2013甲T13阴离子交膜2016乙T11，2014乙T27子交膜2015乙T11【考必必会】离子交膜是一种含有离子基的、溶液中的离子具有 透能力的高分子膜，也称离子 透性膜。1.离子交膜的功能：使离子 性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子度或荷)。2.离子交膜在化学中的作用：(1)隔离某些物防止生反。(2)用于物的制。(3)物分离、提等。3.离子交膜的型：根据透的微粒，离子交膜可以分多种，在高考 中主要出阳离子
2、交膜、阴离子交膜和子交膜三种。阳离子交膜只允阳离子通，阻止阴离子和气体通，阴离子交膜只允阴离子通，子交膜只允 子(H+)通。可离子交膜的功能在于 性地通某些离子和阻止某些离子来隔离某些物。【高考模 】1.(2015乙卷)微生物池是指在微生物的作用下将化学能化 能的装置，其工作原理如所示。下列有关微生物池的法 的是()世金榜学号30682099A.正极反中有CO2生成B.微生物促了反中子的移C.子通交膜从极区移向正极区D.池反 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【解析】选A。根据碳元素的化合价的变化，二氧化碳中碳元素的化合价为最高价+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，应在负极生成，
3、其电极反应式应为C6H12O6+6H2O-24e-=24H+6CO2，A错误；在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率快，所以微生物促进了反应的发生，B正确；原电池中阳离子(质子)向正极移动，C正确；电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，D正确。2.(2017洛阳模)利用反6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成池，既能 有效消除氮氧化物的排放，减境染，又能充分利用化学能，装置如所示。下列法不正确的是()A.流从右 极 后流向左 极B.使池持放，离子交膜用阴离子交膜C.极A反式2NH3-6e-=N2+6H+D.当有4.48 L NO2(准状况)被理，移子0.8 mol【解析
4、】选C。根据化学方程式判断，氨气发生氧化反应，电极A是负极，电极B是正极，电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，A正确；因电解质溶液为碱性，NH3失去电子与OH-结合，电极A反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，则该离子交换膜应允许OH-通过，是阴离子交换膜，B正确，C错误；4.48L标准状况下的NO2是0.2 mol，N的化合价从+4价降到0价，转移电子为0.2 mol4=0.8 mol，D正确。3.有离子交膜、石墨极和如所示的解槽，解KI的淀粉溶液制取KOH，一段 后区附近色，下列叙述中 的是()A.KOH、H2均在区生B.中A阴离子交膜C.区的极接源的正极D.阴极反式2H+
5、2e-=H2【解析】选B。电解KI淀粉溶液类似电解饱和食盐水，区变蓝色，生成I2为阳极，连接电源的正极，KOH、H2均在阴极区产生，A、C正确；区H+放电，KOH在此生成，图中A能让K+通过，为阳离子交换膜，B错误；阴极是H+放电，发生2H+2e-=H2，D正确。4.(2017宜春模)室温，在FeCl3酸性溶液中加少量粒后，Fe3+立即被原成Fe2+，成的原池装置如所示，其中阳离子交膜只允阳离子和水分子通，下列有关叙述正确的是()A.原池的正极反是Zn-2e-=Zn2+B.池工作一段 后，甲池的c(Cl-)增大C.一段 后，乙池中溶液的色逐褪去D.石墨极上生氧化反【解析】选C。该电池的总反应为
6、Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+，Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，A错误；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，两池中c(Cl-)不变，B错误；由于乙池中的Fe3+被还原为Fe2+，所以乙池中溶液的红色逐渐褪去，C正确；石墨电极为正极，得电子，发生还原反应，D错误。【加固 】(2017唐山模)工品氧化溶液中含有某些含氧酸根 ，可用离子交膜法解提。解槽内装有阳离子交膜，其工作原理如所示。下列法中不正确的是()A.阴极材料可以是Fe，含氧酸根 不参与极反B. 解槽的阳极反式4OH-4e-=2H2O+O2C.通后， 解槽阴极附近溶液的pH会逐减小D.除去 后，氧化溶液从出口B出来【解析】选C。电解池反应的实质是电解水，阴极反应是2H+2e-=H2，pH增大，A正确，C错误；阳极反应是4OH-4e-=2H2O+O2，B正确；K+通过阳离子交换膜流向阴极与产生的OH-结合，以KOH溶液的形式从出口B导出，D正确。
