復習任務群一現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新”打通應考之“脈”第四章化學反應與電能單元活動構(gòu)建單元活動4以“高鐵酸鈉的制備”為載體突破離子交換膜在電化學中單元任務任務內(nèi)容任務一離子交換膜在電解池中的應用任務二離子交換膜在化學電源中的應用高鐵酸鹽是一種強氧化劑，可以殺滅水中的細菌和病毒，產(chǎn)生Fe3＋，而Fe3＋在水中易水解并吸附一些顆粒，可作為凈水劑。該過程不產(chǎn)生任何有毒物質(zhì)和污染，所以是綠色環(huán)保凈水劑。(一)交流討論Na2FeO4的制備方法，思考各方法的優(yōu)、缺點。(二)利用純鐵作電極電解制得Na2FeO4的以上原理自行設計利用電化學原理制備Na2FeO4的裝置圖并初步考慮應用離子交換膜。(三)Na2FeO4還可以用于制作高能二次電池，討論模擬設計該電池時可否應用離子交換膜。任務一離子交換膜在電解池中的應用活動1單膜離子交換膜在電解池中的應用用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示?；顒?多膜離子交換膜在電解池中的應用用惰性電極電解法制備硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。a、b極的電極反應分別為______、________，通過陽膜1、2的離子分別是__________、________，通過陰膜的離子是________。任務二離子交換膜在化學電源中的應用活動1高鐵酸鈉電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)為NaOH溶液，放電時負極材料為Zn，正極產(chǎn)生紅褐色沉淀，寫出該電池反應的方程式：___________________________，負極電極反應為________，正極電極反應為________，若模擬該電池，隔膜可選用________離子交換膜?；顒?下圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量檢測與控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。該電池的負極反應為____________，正極反應為____________，H＋通過質(zhì)子交換膜移向________極。提示：由信息可知，電解質(zhì)溶液為酸性，正極1個O2得到4個電子生成H2O，CH3CH2OH、CH3COOH的分子式分別為C2H6O、C2H4O2，碳元素的化合價分別為－2、0價，可得CH3CH2OH－4e－―→CH3COOH，依據(jù)電荷守恒前面減4個負電荷，后面加4個H＋，最后用水配平，為CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋，生成的H＋移向正極。正極為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故H＋通過質(zhì)子交換膜移向正極。[知識鏈接]離子交換膜的應用(1)常見的離子交換膜。(2)離子交換膜的作用。①能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極物質(zhì)發(fā)生化學反應。②能選擇性地允許離子通過，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。(3)離子交換膜的選擇依據(jù)：離子的定向移動。陽離子交換膜只允許陽離子(包括H＋)通過陰離子交換膜只允許陰離子通過質(zhì)子交換膜只允許H＋通過1．在含鎳酸性廢水中用電解法可以實現(xiàn)鐵上鍍鎳并得到氯化鈉，其裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A．待鍍鐵棒為陰極B．選用鎳棒替換碳棒，鍍鎳效果更好C．通電后中間隔室的NaCl溶液濃度增大D．陽極的電極反應為4OH－－4e－===O2↑

＋2H2O√B

解析：在電鍍池中，鐵為鍍件，作陰極，故A正確；如果選用鎳棒替換碳棒，鎳為活性電極，作陽極時，鎳會溶解，生成的鎳離子與氫氧化鈉反應生成沉淀，影響離子交換膜中離子的通過，鍍鎳效果減弱，故B錯誤；隨著電解的進行，陽極區(qū)氫氧根離子放電，多余的鈉離子通過陽離子交換膜移向中間隔室，陰極區(qū)的鎳離子放電，多余的氯離子通過陰離子交換膜移向中間隔室，中間隔室的氯化鈉溶液濃度增大，故C正確；陽極發(fā)生氧化反應，溶液中的氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，故D正確。2．某地海水中主要離子的含量如表所示，現(xiàn)利用“電滲析法”進行淡化，技術原理如圖所示(兩端為惰性電極，陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過)。下列有關說法錯誤的是(

)A．甲室的電極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑B．淡化過程中易在戊室形成水垢C．乙室和丁室中部分離子的濃度增大，淡水的出口為bD．當戊室收集到22.4L(標準狀況)氣體時，通過甲室陽膜的離子的物質(zhì)的量一定為2mol√陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過，電解時丙室中陰離子移向乙室，陽離子移向丁室，所以丙室中物質(zhì)主要是水，則淡水的出口為b，故C正確；根據(jù)B的分析，戊室收集到的是H2，當戊室收集到22.4L(標準狀況)氣體時，則電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，通過甲室陽膜的離子為陽離子，既有＋1價的離子，又有＋2價的離子，所以物質(zhì)的量不是2mol，故D錯誤。3．我國科學家開發(fā)出了一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池的反應為5Zn＋2NO＋3H2O===5ZnO＋2NH3，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．雙極膜中的H＋向MoS2電極移動B．電