离子交换膜的分析与应用 目 录 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1 2 【线 考点一 “单膜”池 2 考点二 “双膜”池 11 考点三 “多膜”池 13 【核心提炼·考向探究】 14 1．隔膜的作用 14 2．离子交换膜的类型 14 3．离子交换膜类型的判断 16 【题型特训·命题预测】 16 题型一 “单膜”池 16 题型二 “双膜”池 30 题型三 “多膜”池 35 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 考点要求 考题统计 考情分析 “单膜”池 2023•湖北省选择性考试10题，3分；2023•山东卷11题，4分；2022•山东卷13题，4分；2023•浙江省6月选考13题，3分；2023•北京卷5题，3分；2023•全国甲卷12题，6分；2023•广东卷16题，3分；2022•湖南选择性考试8题，3分；2022·浙江省1月选考21题，2分；2022·浙江省6月选考21题，2分；2021•全国甲卷13题，6分；2021•湖北选择性考试15题，3分 【命题规律】 近年来，新型电化学装置中的“膜”层出不穷，高考试题中往往以此为契入点，考查电化学基础知识。离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜,又称离子交换膜。可分三类：(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。 【命题预测】 预测2024年这类试题将以“文字叙述+离子交换膜+电化学装置图”的方式呈现，考查的并不是离子交换膜的具体结构，而是以离子交换膜在化学电源、电解制备物质或电渗析等方面的实kaiyun网页版 kaiyun入口际应用为载体，考查电化学基础知识及基本的化学思想与方法 “双膜”池 2021•辽宁选择性考试13题，3分；2021•天津卷11题，3分；2021•广东选择性考试16题，3分 “多膜”池 考点一 “单膜”池 1．(2023•湖北省选择性考试，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h -1。下列说法错误的是( ) A．b电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D．海水为电解池补水的速率为2x mol·h -1 2．(2023•山东卷，11)(双选)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( ) A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 3．(2022•山东卷，13)(双选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是( ) A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH- D．若甲室Co2+减少，乙室Co2+增加，则此时已进行过溶液转移 4.(2023•浙江省6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是( ) A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 5.(2023•北京卷，5)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。    下列说法不正确的是( ) A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 D．装置中的总反应为SO32-+CO2+H2OHCOOH+SO42- 6．(2023•全国甲卷，12)用可再生能源电还原CO2时，采用

　　离子交换膜的分析与应用 目 录 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1 2 【线 考点一 “单膜”池 2 考点二 “双膜”池 11 考点三 “多膜”池 13 【核心提炼·考向探究】 14 1．隔膜的作用 14 2．离子交换膜的类型 14 3．离子交换膜类型的判断 16 【题型特训·命题预测】 16 题型一 “单膜”池 16 题型二 “双膜”池 30 题型三 “多膜”池 35 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 考点要求 考题统计 考情分析 “单膜”池 2023•湖北省选择性考试10题，3分；2023•山东卷11题，4分；2022•山东卷13题，4分；2023•浙江省6月选考13题，3分；2023•北京卷5题，3分；2023•全国甲卷12题，6分；2023•广东卷16题，3分；2022•湖南选择性考试8题，3分；2022·浙江省1月选考21题，2分；2022·浙江省6月选考21题，2分；2021•全国甲卷13题，6分；2021•湖北选择性考试15题，3分 【命题规律】 近年来，新型电化学装置中的“膜”层出不穷，高考试题中往往以此为契入点，考查电化学基础知识。离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜,又称离子交换膜。可分三类：(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。 【命题预测】 预测2024年这类试题将以“文字叙述+离子交换膜+电化学装置图”的方式呈现，考查的并不是离子交换膜的具体结构，而是以离子交换膜在化学电源、电解制备物质或电渗析等方面的实际应用为载体，考查电化学基础知识及基本的化学思想与方法 “双膜”池 2021•辽宁选择性考试13题，3分；2021•天津卷11题，3分；2021•广东选择性考试16题，3分 “多膜”池 考点一 “单膜”池 1．(2023•湖北省选择性考试，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h -1。下列说法错误的是( ) A．b电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D．海水为电解池补水的速率为2x mol·h -1 2．(2023•山东卷，11)(双选)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( ) A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 3．(2022•山东卷，13)(双选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是( ) A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH- D．若甲室Co2+减少，乙室Co2+增加，则此时已进行过溶液转移 4.(2023•浙江省6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是( ) A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 5.(2023•北京卷，5)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。    下列说法不正确的是( ) A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 D．装置中的总反应为SO32-+CO2+H2OHCOOH+SO42- 6．(2023•全国甲卷，12)用可再生能源电还原CO2时，采用

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