氢氧化钠和硫酸反应的化学方程式和现象

一、离子交换膜的类型与功能

二、关于隔膜电解池的解题步骤详解

第一步：识别隔膜类型。即确定交换膜是阳膜、阴膜还是质子膜，理解哪种离子可以通过隔膜。

第二步：写出电极反应式，分析隔膜两侧离子变化，推断电荷流动方向，以此来判断离子迁移的路径。

第三步：解析隔膜的作用。在产品制备过程中，隔膜主要作用在于提高产品纯度，防止产物之间反应，或避免产物反应产生危险。

关于多室电解池中膜的应用：多室电解池利用离子交换膜的选择透过性，即允许某种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，将电解池分为两室、三室、多室等，以达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。

1. 两室电解池制备烧碱的原理：

在工业上，利用两室电解装置制备烧碱。阳极室中电极反应为2Cl-—2e-=Cl2↑，阴极室中的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。阴极区H+放电影响水的电离平衡，使OH-浓度增大，阳极Cl-放电使溶液中Cl-减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na+通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH-结合，得到浓的NaOH溶液。这种方法制备的物质纯度较高，基本无杂质。

阳离子交换膜的作用在于防止两极产生的H2和Cl2混合，避免Cl2和阴极产生的NaOH反应生成NaCLO，影响烧碱的质量。

2. 三室电解池制备NH4NO3的原理：

利用三室电解装置制备NH4NO3，其工作原理如图所示。阴极的NO3-被还原为NH4+，NH4+通过阳离子交换膜进入中间室，阳极的NO3-被氧化为NO3-，NO3-通过阴离子交换膜进入中间室。根据电路中转移电子数相等可得电解总反应。为使电解产物全部转化为NH4NO3，可补充适量NH3使电解产生的HNO3转化为NH4NO3。

3. 应用一：用于物质的分离和提纯

一种三室微生物燃料电池在污水净化、海水淡化方面的应用，其工作原理如图所示。图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。关于该图正确的说法是（）

A．Cl-由中间室移向左室

B．X气体为CO2

C．处理后的含NO废水的pH降低

D．电路中每通过4mol电子，产生标准状况下X气体的体积为22.4L

应用二：判断离子的迁移方向及离子的类型