专项突破(十三) 隔膜在电化学装置中的应用
1.隔膜的分类
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)能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
注意:①反应物相同,不同的交换膜,迁移的离子种类不同。②同种交换膜,转移相同的电子数,如果离子所带电荷数不同,迁移离子数不同。③离子迁移依据电荷平衡,而离子数目变化量可能不相等。
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(2016·全国卷Ⅰ,T11)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SO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SO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