① 电解池离子交换膜到底有什么用
离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:
1. 非均相离子交换膜 由粉末状的离子交换树脂加黏合剂混炼、拉片、加网热压而成。树脂分散在黏合剂中,因而其化学结构是不均匀的。
2. 均相离子交换膜 均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。它没有异相结构,本身是均匀的。其化学结构均匀,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用广泛。但制作复杂,机械强度较低。
3. 半均相离子交换膜 也是将活性基团引入高分子支持物制成的。但两者不形成化学结合,其性能介于均相离子交换膜和非均相离子交换膜之间。
此外,离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。
离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。电渗析装置的淡化程度可达一次蒸馏水纯度。也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐,分离各种离子与放射性元素、同位素,分级分离氨基酸等。此外,在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备,以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中,也都采用离子交换膜。离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位,它对仿生膜研究也将起重要作用。
② 如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图.下列说法不正确的是()A.完全电解后加适量盐酸可
解:A、电解原理方程式2NaCl+2H2O
通电 | .
③ 电解池中“阴离子交换膜”的作用是为了把电解池中的阴离子都通过“阴离子交换膜”进入阴极么
阴离子交换膜是只允许阴离子通过,不可能所有阴离子都过去,这个主要是为了阻止某些副反应的发生。
④ 在电解池或原电池中,有阴阳离子交换膜的情况下,离子是如何移动的
阳离子与电流同向(意思是电线从左到右,那么水中则从右到左,组成一个圆,沿圆走),阳离子交换摸阻隔阴离子离子,使其无法穿过。 阴离子相反。
⑤ 工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水.下图为离子交换膜法电解原理示意图:请回
(1)电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极,所以A极为电解槽的阳极,氯专离子发生失电子属的氧化反应,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案为:阳;2Cl-→2e-+Cl2↑; (2)阳离子交换膜只允许阳离子钠离子通过,而阴离子氢氧根和氯离子均不能通过,故答案为:Na+;Cl-、OH-; (3)粗盐提纯时加试剂的原则是:氢氧化钠除去镁离子和三价铁离子,碳酸钠一定加在氯化钡之后,这样碳酸钠既可以除去钙离子又可以除去多余的钡离子,盐酸加在最后来除去多余的碳酸根离子和氢氧根离子,故答案为:③②①④; (4)氯气和热的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、氯酸钠和水,方程式为:3Cl2+6OH- △ | .
⑥ 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,对该装置及其原理判断错误的是() A.c隔膜为阴离子交换膜
根据外加电源的正负极可知有气体a生成的一极为阳极,有气体b生成的一极为阴极版;阳离子权透过d隔膜向阴极移动,则d隔膜为阳离子交换膜,阴离子透过c隔膜向阳极移动,c隔膜为阴离子交换膜,故A正确; B、在阳极氢氧根离子放电生成氧气,同时生成氢离子,所以阳极生成硫酸,即A溶液为硫酸;在阴极氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧根离子,所以阴极生成NaOH,即B溶液为氢氧化钠,故B正确; C、在阳极氢氧根离子放电生成氧气,在阴极氢离子放电生成氢气,所以a气体为氧气,b气体为氢气,故C错误; D、在阳极氢氧根离子放电生成氧气,在阴极氢离子放电生成氢气,所以该电解反应的总方程式为2Na 2 SO 4 +6H 2 O 2H 2 SO 4 +4NaOH+O 2 ↑+2H 2 ↑,故D正确; 故选C. |
⑦ 离子交换膜法电解饱和食盐水的原理
+极OH根放电生成氧气 -极cl离子放电生成氯气 因为有膜所以OH根留在+极生成NaOH 同时防止cl离子与NaOH接触发生反应
⑧ 电解海水(NaCl)利用离子交换膜进行海水淡化的方法的原理是什么
首先,电解海水目的是为了制取烧碱 和氯气 那么在阴极区存在大量OH- 所以要将Na+交换到OH-富集的区域内以便提纯 阳极区Cl-变成Cl2跑出去必要补充CL-以便继续电解成为Cl2
⑨ 离子交换膜法电解食盐水具体原理 谢谢
二、离子交换膜法制烧碱 1.离子交换膜电解槽的构成 离子交换膜电解槽 主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。 电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。 离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。 上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽 2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程 如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。 阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。 氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。
⑩ 如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图. 下列说法不正确的是() A.从E口逸出的气体是H
A、在电解池中,钠离子移向阴极,所以D极是阴极,该极除了产生氢氧化钠以内外还会产容生氢气,故从E口逸出的气体是H 2 ,故A正确; B、阴极D极产生大量的氢氧化钠,为了增强导电性,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液,故B正确; C、电解原理方程式2NaCl+2H 2 O 2NaOH+Cl 2 ↑+H 2 ↑,标准状况下每生成22.4L即1molC1 2 ,便产生2molNaOH,故C正确; D、粗盐的提纯要加入氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠,但是碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,出去过量的钡离子,故D错误. 故选D. |
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