为什么阴极室要放阳离子交换膜，不放阴离子交换膜？二极管阳极阴极呢？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-24 15:48 标签： 阴极阳极
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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?在电解海水（NaCl）时,为什么在阴极区放置阳离子交换膜,在阳极区放置阴离子交换膜?这会在中间部分生成水吗?11年武汉市五月供题1理综第28题.是海水淡化法不是氯碱工业.
老坛酸菜0595
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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
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扫描下载二维码离子膜电解法
又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。这项技术已经用于氯碱的生产,海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备,酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜，首先实现离子膜电解法制烧碱，同年日本实现工业化生产。
&&&& 工艺流程 　经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室（图1）,钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠，同时在阴极上放出氢气。食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。部分氯化钠电解后，剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯，固体盐重饱和以及精制后，返回阳极室，构成与水银法类似的盐水环路。离开阴极室的氢氧化钠溶液一部分作为产品，一部分加入纯水后返回阴极室。碱液的循环有助于精确控制加入的水量，又能带走电解槽内部产生的热量。
&&&& 离子膜电解槽 　根据供电方式的不同，分为复极式和单极式两种。复极式电解槽的各单元电解槽串联相接，电解槽的总电压为各个单元电解槽的电压之和；电路中各台电解槽并联。单极式电解槽的各单元电解槽并联相接，电解槽的总电流为各个单元电解槽的电流之和；电路中各台电解槽串联。有的离子膜电解槽为板式压滤机型结构（图2）:在长方形的金属框内有爆炸复合的钛－钢薄板隔开阳极室和阴极室，拉网状的带有活性涂层的金属阳极和阴极分别焊接在隔板两侧的肋片上，离子膜夹在阴阳两极之间构成一个单元电解槽。大约 100个左右的单元电解槽由液压装置组成一台电解器。另外，还有类似板式换热器的结构，由冲压的轻型钛板阳极、离子膜和冲压的镍板阴极夹在一起，构成单元电解槽。若干个单元电解槽夹在两块端板之间组成一台电解槽。
&&&& 离子膜电解法
&&&& 离子交换膜 　侧链上带有磺酸基和（或）羧酸基等阴离子官能团的全氟聚合物制成的薄膜。对离子膜的要求：①阳离子选择透过性好；②电解质扩散率低；③较高的化学稳定性和热稳定性；④机械强度高，不易变形；⑤电阻小。现代阳离子交换膜大多为聚氟烃织物增强的全氟磺酸－全氟羧酸复合膜。面向阳极的一侧为电阻较小的磺酸基；面向阴极的一侧为含水量低的羧酸基，能抑制氢氧离子向阳极室移动而提高电流效率，有的还处理成为粗糙的表面，或附有微孔状无机物薄膜，以增加全氟羧酸膜的亲水性，减少氢气泡在膜表面上的滞留。这种膜适用于两极间距极小的所谓&零&极距或&膜&间隙的离子交换膜电解槽。
&&&& 特点 　①总能耗最低（与隔膜电解法和水银电解法相比），在4000A/m电流密度下，每吨烧碱的直流电耗为7.56～7.92GJ(kWh)；②烧碱纯度高,50％的氢氧化钠碱液，含氯化钠50～60③无水银或石棉污染环境的问题；④操作、控制都比较容易；⑤适应负荷变化的能力较大；⑥要求用高质量的盐水；⑦离子膜的价格比较昂贵。
&&&& 现状和展望 　80年代初，先进的离子膜可在 4000A/m的电流密度下运转,电流效率为95％～96％;可以直接生产浓度为35％的氢氧化钠，离子膜的使用寿命约为2年。由于离子膜法具有较多的优点,今后新建的氯碱生产装置一般将采用离子膜法。现有的水银法或隔膜法氯碱厂也会有一部分在技术改造时转换为离子膜法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
资料出处：水业专家网
-- 合作媒体 --> 【答案带解析】工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法，主要原料是饱和食盐水。下图为阳离子交换膜...
工业上电解制碱的技术是用阳离子交换膜法，主要原料是饱和食盐水。下图为阳离子交换膜法电解原理示意图：请回答下列问题：（1）A极为电解槽的________极，B极的材料工业上常采用的是生活中常见的金属，但有大量损耗，其主要原因是
。（填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”）（2）电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室，这种阳离子交换膜，只允许溶液中的__________通过（填写下列微粒的编号）。①H2，②Cl2，③H+，④Cl-，⑤Na+，⑥OH-。（3）若上述电解过程中用阴离子交换膜代替阳离子交换膜（已知：3Cl2 +6OH-==5Cl-+ClO3-+3H2O），下列说法正确的组合是
。A．电解结束时，右侧溶液中含有ClO3— B．电解槽内发生反应的总化学方程式为：NaCl + 3H2O
NaClO3 + 3H2↑C．用阴离子交换膜后，电解槽内两个电极发生的电极反应与原来一样D．用阴离子交换膜后，阳离子的定向移动方向与原来相反（4）已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液a kg，每小时能产生标准状况下的氯气b L，则电解后流出的氢氧化钠溶液（密度为d g·cm-3）的物质的量浓度为（理论计算，需化简）
mol/L。 
试题分析：由图可知，阳离子从左边流向右边，在电解池中，电解质溶液中的阳离子流向阴极，阴离子流向阳极。因此A做阳极，B做阴极。空气中会存在大量的氧气及水蒸气，因此该金属大量损耗的主要原因是发生了吸氧腐蚀。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过因此（2）阳离子交换膜只允许③⑤通过。换成阴离子后，阴离子还是向阴极移动，所以ClO3—向右移动，再据电解池中阴阳离子的放电...
考点分析：
考点1：电解池
考点2：化学与技术
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按要求填空：（1）原子种类由
决定；第三周期半径最小的元素形成的简单离子的离子结构示意图是
；（2）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如下左图所示，设备B的名称为
；设备A中发生反应的化学方程式
；（3）如下右图是实验室中常用于测定盐酸和氢氧化钠溶液反应热的装置，此装置名称叫　　
　　；（4）0.5 mol CH3OH（l）完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出热量为363.2 kJ，写出表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式
下列关于实验的描述错误的一项是 （
）A．取5mL 0.1 mol/L KI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，继续加入2 mLCCl4，充分振荡，取上层溶液，滴加KSCN溶液，溶液呈现血红色，证明溶液中还存在Fe3+B．在铁钉的析氢腐蚀实验中，在负极周围加入K3[Fe(CN)6]溶液会出现蓝色沉淀C．燃料电池实验中，用KNO3溶液或Na2SO4溶液代替蒸馏水，效果要好得多D．蔗糖的“黑面包”实验中只体现了浓硫酸的脱水性 
已知：(1)胆矾失水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH＝＋Q1 kJ/mol(2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq) ΔH＝－Q2 kJ/mol(3)胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数) （
D．无法确定 
用惰性电极电解下列足量的溶液，一段时间后，再加入一定量的另一物质（括号内）后，溶液能与原来溶液浓度一样的是 （
）A．CuCl2（CuCl2溶液）
B．AgNO3（Ag2O）
C．NaCl（HCl溶液）
D．CuSO4（Cu(OH)2） 
浙江大学的科研小组成功研制出能在“数分钟之内”将电量充满的锂电池，其成本只有传统锂电池的一半。他们把锂锰氧化物（LMO）浸泡在石墨里面，使其变成一个可以导电的密集网络的负极材料（如图），与电解质和正极材料（石墨）构成可充电电池。若电解液为LiAlCl4-SOCl2，电池的总反应为：4LiCl+S+SO2
4Li+2SOCl2。下列说法正确的是（
）A．电池的电解液可为LiCl水溶液 B．该电池放电时，负极发生还原反应C．充电时阳极反应式为：4Cl－+S+SO2－4ｅ－＝2SOCl2D．放电时电子从负极经外电路流向正极，再从正极经电解质流向负极 
题型：填空题
难度：中等
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