1. 水分子能通过阳离子交换膜吗为什么
一般认为不能,阳离子交换膜一般能使阳离子通过,主要是H+、Na+等。
在高中,有两个地方用到:
1、阳离子交换膜电解槽电解饱和食盐水。
2、阳离子交换膜进行硬水的软化,除去Ca2+、Mg2+离子。
2. 关于阳离子交换膜
电解饱和食盐水时用到了阳离子交换膜,只允许钠离子和水通过,但是阳内极室和阴极室溶液容不一样。阳极室中是食盐水溶液,阴极室中是氢氧化钠溶液(而且阳极室和阴极室的溶液都是高纯度的,基本上不含其他杂质,这一点就能保证阴极中没有杂质),而阴极由于电解,水越来越少,是通过补充纯水(也就是去离子水)来保证其水的来源的。
3. 用阳离子交换膜法电解饱和食盐水的问题
2NaCL+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
电解后溶液中产生氢氧化钠
HCl+NaOH=H2O+NaCl
这个反应系数都乘以二的话正好把反应掉的水补上
但是盐酸本身就有水
所以回不到原来的浓度了
4. 为什么要先将水通过阳离子交换膜后通过阴离子交换膜
如果先通过阴离子交抄换膜,把水袭中的阴离子换成OHˉ,导致水呈碱性,则水中的Ca²⁺、Mg²⁺等阳离子就会与OHˉ反应,生成沉淀,附着在交换膜上,影响交换膜工作。
5. 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行
因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难
6. 电解食盐水是阳离子交换膜有什么作用
主要是防止氯气分子和阴离子通过。只能让阳离子通过。
在阳极区:2cl--2e-=cl2,氯化钠中的氯离子内放电变成氯气跑容掉了,钠离子在电场作用下,通过阳离子交换膜进入阴极区和阴极区水放电后留下的氢氧根离子组成氢氧化钠。而此时阴极区水中的氢离子放电变成氢气跑掉了,留下氢氧根离子。所以电解一段时间后,需要在阳极区补充浓的氯化钠溶液,在阴极区及时把新生成的浓氢氧化钠放掉。
7. 阳离子交换膜作用
1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。
2、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。
3、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。
4、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
8. 阳离子交换膜的原理是什么
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为
2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
9. 高中化学关于离子交换膜的问题:如图,为什么不能用阳离子交换膜
要是反应中移动的是电子,自然就是阴离子交换膜。溶液中不能存在H+,用阳离子交换膜无物可换。是不是这样?