离子交换膜在电解池物质制备中妙用
2选修二P31必修二P90,海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。选修二P28一、源于教材
3一、源于教材选修四P77选修二P34
4二、考情分析年份2017201820192020全国Ⅰ1113、271212全国Ⅱ1112、262712、26、28全国Ⅲ1111、2713、2812
5二、考情分析
6在氯碱工业中,阳离子交换膜的作用:(2)避免Cl2和NaOH反应生成NaClO,影响NaOH产量和纯度(1)防止H2和Cl2混合发生爆炸(3)避免Cl-进入阴极区,导致NaOH不纯三、课本实例
7什么是离子交换膜?是一种对溶液里的离子具有选择通过能力的高分子膜。四、知识储备和应用常见的离子交换膜有:阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜。
8四、知识储备和应用离子交换膜的作用:1、使离子选择性定向移动,目的是平衡整个溶液的电荷2、能将两极区域有效隔离,阻止两极区域的某些微粒接触,防止发生副反应离子交换膜在多室电解池中的应用:可用于物质的浓缩、净化、提纯和制备
9由电解池工作原理和所制备物质简述生产硝酸和氨的工作原理:1、阴极的电极反应式:,阴极室OH—浓度变:,2、阳极的电极反应式:,阳极室H+浓度变:,由电荷守恒,在外加电场作用下,阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移。3、从生产硝酸的角度推得硝酸溶液浓度a%b%4、从生产硝酸和电荷守恒的角度在上图中画出原料室NO3-在外加电场作用下迁移的方向,从生产氨和电荷守恒的角度在上图中画出原料室中NH4+、阴极室OH-在外加电场作用下迁移的方向。5、产品室发生的反应:,怎样得到氨气。利用离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨,原理如图所示。学习任务:简述制备物质的工作原理以小组为单位用时3min讨论四、知识储备和应用
10通过电解池工作原理和所制备物质描述制备物质的工作原理小组讨论:(2min)五、模型构建电解池工作原理离子可以迁移的方向由所制备的物质选择离子迁移的种类和方向描述制备物质的工作原理
11以小组为单位用时2min讨论2014·新课标全国卷Ⅰ·27题(节选和改编):H3PO2(一元弱酸)可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(离子交换膜类型未知,阳离子交换膜和阴离子交换膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。根据电解池工作原理和所制备物质分析:1、阴极室得到NaOH浓溶液的工作原理2、产品室得到H3PO2的工作原理。请你来做工程师,完成导学案中的任务,小组代表展示结果。用时2min六、能力提升A膜B膜C膜
12请你来做工程师,完成导学案中的任务,小组代表展示结果。用时2min七、学以致用电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,工作原理如图所示:请根据装置,回答以下问题:1、阳极发生电极反应:;2、阴极发生电极反应:,阴极附近溶液的pH。3、请分析并在上图中分别画出②室、④室中Na+和Cl-迁移的方向;4、推导出淡水出口是:(填I、II,下同);浓海水出口是:。
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