1、系列微专题7:交换膜的分类及应用注意:在多交换膜的池中,离子迁移遵循电荷守恒,离子的迁移数目可能不相等。1三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na和SO可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A通电后中间隔室的SO向正极迁移,正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O4e=O24H,负极区溶液pH降低D当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2 生成BA项正极区发生的反应为2H2O4e=O24H
2、,由于生成H,正极区溶液中阳离子增多,故中间隔室的SO向正极迁移,正极区溶液的pH减小。B项负极区发生的反应为2H2O2e=H22OH,阴离子增多,中间隔室的Na向负极迁移,故负极区产生NaOH,正极区产生H2SO4。C项由B项分析可知,负极区产生OH,负极区溶液的pH升高。D项正极区发生的反应为2H2O4e=O24H,当电路中通过1 mol电子的电量时,生成0.25 mol O2。2重铬酸钾是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾(K2CrO4)(黄色)为原料,采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)(橙色)。制备装置如图所示。下列说法错误的是()A阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为
3、橙色,其原理为2CrO2H=Cr2OH2OB电解过程中阳极附近溶液的pH变小,其原理为2H2O4e=O24HCK2CrO4在阳极区被氧化成K2Cr2O7D阴极每生成1 mol气体,有2 mol带正电荷的阳离子从阳极室移向阴极室C结合题给装置可判断惰性电极为阳极,不锈钢电极为阴极;阳极室中K2CrO4转化为K2Cr2O7,溶液由黄色逐渐变为橙色,A项正确;阳极室发生氧化反应,OH失电子放电,电极反应式为2H2O4e=4HO2,阳极附近溶液pH逐渐减小,B项正确;阳极室中H浓度增大,促使发生反应:2CrO2HCr2OH2O,反应前后Cr元素化合价没有发生变化,C项错误;阴极的电极反应式为2H2O2
4、e=H22OH,每生成1 mol H2转移2 mol电子,为保持溶液呈电中性,有2 mol K从阳极室向阴极室移动,D项正确。3微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO的溶液为例)。下列说法错误的是()A负极反应为CH3COO2H2O8e=2CO27HB隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C当电路中转移1 mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5 gD电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为21B根据题意,可得放电时的电极反应,负极(a极):CH3COO2H2O8e=2CO27H,正极(b极):2H2e=H2,A项正确;该电池工作时,Cl向a极移动,Na向b极移动,即隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,B项错误;电路中转移1 mol电子时,向a极和b极分别移动1 mol Cl和1 mol Na,则模拟海水理论上可除盐58.5 g,C项正确;电池工作时负极产生CO2,正极产生H2,结合正、负极的电极反应知,一段时间后,正极和负极产生气体的物质的量之比为21,D项正确。