电化学中离子交换膜的问题解析
在电化学中,离子交换膜是一个重要的概念,解题的关键在于以产品为核心进行分析。主要的技巧包括把握两个重要方面:首先,从产品的角度去分析;其次,要保持溶液的电中性,涉及到离子移动问题。
1. 产品角度分析
以电解硫酸钠溶液为例,通过观察产品的变化,我们可以推断出左侧膜为钠离子交换膜,右侧膜为硫酸根离子交换膜。这是因为在电解池中,阴离子移动到阳极,阳离子移动到阴极。
2. 电中性角度分析
考虑保持电中性的需要,例如在阴极发生水的电解反应时,产生的氢气和氢氧根使负电荷增多。为了维持电中性,可以将多余的氢氧根移动到右侧,或者引入正电荷的离子中和过多的阴离子。
3. 淡化海水过程
将海水简化为钠离子和氯离子的溶液。在阴极发生反应,氯离子移动到阴极,产生氢气和氢氧根。镁离子也会移动到阴极,形成氢氧化镁沉淀,即水垢。
4. 淡化海水的出水口分析
通过考察离子交换膜和离子移动方向,可以确定海水淡化出水口。在此过程中,乙式和丙式出水口形成更浓的氯化钠溶液,而B式则产生淡水。
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