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离子交换膜在原电池和电解池中均有较广泛的应用,且常出常新。
1.离子交换膜的功能
使离子选择性定向迁移,其目的是平衡整个电解质的离子电荷守恒。
2.交换膜在电化学中的作用
(1)防止副反应的发生,避免影响所制取产品的质量;防止引发不安全因素(如在电解饱和食盐水中,利用阳离子交换膜,防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应,导致所制产品不纯,防止与阴极产生的H2混合发生爆炸)。
(2)用于物质的分离、提纯等。
(3)用于制备纯净的物质。
3.离子交换膜的类型
根据透过的微粒,离子交换膜可以分为多种,在高考试题中主要出现过阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种。阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过,质子交换膜只允许质子(H+)通过,另外还有特殊离子交换膜,只允许相应的离子通过。
4.离子交换膜类型的判断
根据电解质溶液呈电中性的原则,判断膜的类型:
(1)首先写出阴、阳两极上的电极反应,依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余。
(2)根据溶液呈电中性,判断出离子移动的方向,从而确定离子交换膜的类型。
(3)在利用电解原理制备物质时,选择离子交换膜的类型,既要考虑阴、阳极电极反应式,同时也要考虑产品室和原料室在装置图中的位置。
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