2026届新高考化学考前十天复习-电化学中的“膜”法（多池与多室）

2026届新高考化学考前十天复习电化学中的“膜”法（多池与多室）近几年全国卷的高考中，涉及离子交换膜的试题较多，且常考常新。离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中离子具有选择性透过的高分子膜。根据透过的微粒类型，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中，主要出现的是阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种，其功能是在于选择性通过某些离子和阻断某些离子或隔离某些物质，从而制备、分离或提纯某些物质。1、什么是离子交换膜？选择透过或不能透过的，可以是分子、离子、气体，水等原电池：正→正；负→负；电解池：阴阳相吸2、原理（以阳离子交换膜为例）交换膜上有很多微孔，“孔道”上有许多带负电荷的基团，阳离子可以自由通过“孔道”，由浓度大的区域向浓度小的区域移动。阴离子受到“孔道”带负电荷基团的排斥而不能进入“孔道”中，因而不能通过交换膜。这就是“选择性”透过的原因。其构造与工作示意图如图所示：阴离子交换膜的构造和工作原理与此相同，只不过是“孔道”中带正电荷基团而已。知识重构离子交换膜一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。在应用时，主要是利用它的离子选择透过性。知识重构3、离子交换膜的功能：使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。4、离子交换膜在电化学中的作用：(1)隔离某些物质或离子，防止阴极产物和阳极产物发生反应。(2)用于物质的制备，在阴极或阳极得到对应的产物。(3)对物质进行分离、提纯等。5、分类P45T1(2025·江苏卷)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为2H2O2H2↑+O2↑。下列说法正确的是()A.电极a上发生氧化反应生成O2B.H+通过质子交换膜从右室移向左室C.光解前后,H2SO4溶液的pH不变D.外电路每通过0.01mol电子,电极b上产生0.01molH2A真题感悟

B真题感悟P45T3.(2025·河南卷)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.Ⅱ为阳离子交换膜B.电极a附近溶液的pH减小C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4-+e-===[Fe(CN)6]3-D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5gNaCl,理论上可回收1molLiClD真题感悟【思考】如何判断离子交换膜类型？模型构建根据溶液呈电中性，巧借离子迁移方向的判断，确定离子交换膜的类型。①离子从“生成区”移向“消耗区”以电解CO2制HCOOH为例，其原理如图所示。阴CO2+2e－+2H＋=HCOOH阳2H2O-4e－=O2↑+4H+生成H+消耗H+质子交换膜②离子从“原料区”移向“产物区”【思考】如何判断离子交换膜类型？模型构建根据溶液呈电中性，巧借离子迁移方向的判断，确定离子交换膜的类型。H2PO2－H+2H2O-4e－=O2↑+4H+2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－阳膜阴膜阳膜以电渗析法制备H3PO2为例，其原理如图所示H++H2PO2－=H3PO2③溶液“浓→稀”，离子移出；溶液“稀→浓”，离子移入正负一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示。Cl－Na+阴膜阳膜【思考】如何判断离子交换膜类型？模型构建根据溶液呈电中性，巧借离子迁移方向的判断，确定离子交换膜的类型。P45T4.(2025·云南卷)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理:[B(OH)4]-+H+===B(OH)3+H2O。下列说法错误的是()A.Pt电极反应:4OH--4e-===O2↑+2H2OB.外加电场可促进双极膜中水的电离C.Ⅲ室中,X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜D.Ⅳ室每生成1molNaOH,同时Ⅱ室最多生成1molB(OH)3C真题感悟P46T3.(2025·陕西西安模拟)目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B,其模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正确的是()模型解题BA.X电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑B.“双极膜组”电渗析法可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)