高中电化学“膜”型解题策略研究

王贵飞

(四川师范大学附属中学 610066)

高中电化学“膜”型较为典型的代表是离子交换膜，也被称作为隔膜，其主要是由特殊化的高分子材料所制成.依据隔膜的阴阳离子通常能够将离子交换膜大致分成三类，也就是阳离子的交换膜，即阳膜，其能够使质子与阳离子通过；阴离子交换膜则又被称为阴膜，其只能通过阴离子；质子交换膜通常只有质子可以通过.通过离子交换膜的合理选择，通常能够使电化学有效应用于实际生产以及现实生活中，从而真正的实现学以致用.

一、离子交换膜

离子交换膜通常指含离子基团、对溶液中的离子具备选择性透过力的一种高分子膜.一般来说，离子交换膜的运用，其主要是通过其离子选择的透过性进行运用，因此，也被称作是离子选择的透过性膜.依据其能够透过的微粒，则能分成阳离子以及阴离子的交换膜.电解饱和的食盐水则是通过阳离子的交换膜实现，阳离子的交换膜通常只能通过阳离子，阻止气体与阴离子通过，而阴离子的交换膜则只能通过阴离子.

二、离子交换膜“单膜”的解题策略

1.阳离子交换膜的解题策略

阳离子交换膜通常是对阳离子具有选择性的膜，通常属于磺酸型，且具有固定基团以及可解离的一种离子，比如钠型磺酸型的固定基团属于磺酸根，解离的离子为钠离子.对阳离子交换膜的相关习题解答，通常能够使解题效果得到有效提高.

图1

例1如图1 所示，其是阳离子交换膜方法的电解饱和的食盐水的原理示意图.下述说法中不正确的为( ).

A.从E口排出的气体为H2

B.从B当中加入具有少量NaOH水溶液，促进导电性增强

C.标准情况下，生成的22.4LCl2中就能形成2mol的NaOH

D.完全电解之后，加入量的盐酸能够恢复至到电解之前的浓度

解析本试题中，其主要由Na+位于阳离子的交换膜具体流动方向表明，D为阴极，而H+在该处放电就会形成氢气，并由E口排出，A处属于氯化钠溶液的进口，Cl2则是从左侧的出气口放出.在其中加入盐酸，就能使NaCl的物质量得以恢复，但是却不能对其浓度进行恢复.由此可知，选D.

2.阴离子交换膜的解题策略

阴离子的交换膜属于含有碱性的一类活性基团，对阴离子具备选择透过性一种高分子的聚合物膜，也被称作为离子选择性的透过膜.通过阴离子的交换膜开展解题，通常可以使电化学的解题效果得到有效提高.

例2如图2所示，下述说法正确的是( ).

图2

A.Y极是阴极，产生还原反应

B.X极是正极，产生氧化反应

C.Y极和滤纸在接触后，有氧气产生

D.X极和滤纸在接触后，会变红

3.离子交换膜“多膜”的解题策略

在一些综合的化学试题中，常常会出现多种交换膜，对于这类试题，学生要以电化学知识为基础，根据离子交换膜的特性，对问题进行分析，这样更能够迁移学生的知识与方法，提高学生的解题效率.在离子交换膜“多膜”试题的解决中，一方面要注意物质的电离情况，正确的还原物质的反应过程；另一方面，由于存在多膜，学生要能够判断出阴离子和阳离子的正确移动方向，这样才能够更快、更准确的解决问题，提高效率.

例3图3所示是运用电渗析法制备H3PO2的示意图，图中以石墨做电极，阳极室盛放稀硫酸，阴阳极室盛放氢氧化钠稀溶液，在用阳膜和阴膜隔离出的原料室中盛放NaH2PO2浓溶液，通电后，可以在产品室中生成H3PO2产品.那么，阳极室发生的化学反应是？能够在产品室中生成H3PO2产品的原因是？

图3

综上所述，高中电化学中运用“膜”型，其不仅能够使化学知识和相关的工业生产进行有效联系，而且还能促使化学资源实现优化配置，从而实现资源综合运用的效果.因此，在高中电化学的教学中，教师需注重对试题进行分析，加强“膜”型的运用，从而实现理论与实际相结合的同时，使学生实现高效解题.