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2021年高考化学总复习第六章《化学反应与能量》专题讲座三隔膜在电化学中的功能1．常见的隔膜隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。
离子交换膜分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
2．隔膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3．离子交换膜选择的依据离子的定向移动。
4．离子交换膜的应用问题思考(1)用下面的装置制取NaOH、H2和Cl2，此装置有何缺陷？答案缺陷1：Cl2和H2混合而引起爆炸；缺陷2：Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量。
(2)用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用有哪些？答案(1)平衡电荷，形成闭合回路；(2)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；(3)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量；(4)避免Cl－进入阴极区导致制得的NaOH不纯。
题组一离子交换膜在原电池中的应用1．已知：电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅱ，装置如图所示。
下列说法正确的是()A．Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同B．能量转化形式不同C．Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率D．5 min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质答案 C解析Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同，电解质溶液部分相同，电池反应、负极反应和正极反应式相同，A项错误；Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能，B项错误；Ⅰ装置中铜与氯化铁直接接触，会在铜极表面发生反应，导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路)，电流效率降低，而Ⅱ装置采用阴离子交换膜，铜与氯化铜接触，不会发生副反应，放电过程中交换膜左侧负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阳离子增多，右侧正极的电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，负电荷过剩，Cl－从交换膜右侧向左侧迁移，电流效率高于Ⅰ装置，C正确；放电一段时间后，Ⅰ装置中生成氯化铜和氯化亚铁，Ⅱ装置中交换膜左侧生成氯化铜，右侧生成了氯化亚铁，可能含氯化铁，D项错误。
高考化学专项突破----离子交换膜在电化学装置中的应用一、离子交换膜的功能：使离子有选择性的定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。
二、离子交换膜在电化学中的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触。
防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量；防止引发不安全因素。
(如在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯；防止与阴极产生的H2混合发生爆炸)。
(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
(3)用于物质的制备、分离、提纯等。
三、离子交换膜的类型根据透过的微粒，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种。
阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过；阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，质子交换膜只允许质子(H＋)通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
可见离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些离子来隔离某些物质。
注意：①反应物相同，不同的交换膜，迁移的离子种类不同。
②同种交换膜，转移相同的电子数，如果离子所带电荷数不同，迁移离子数不同。
③离子迁移依据电荷平衡，而离子数目变化量可能不相等。
四、离子交换膜类型的判断根据电解质溶液呈中性的原则，判断膜的类型。
判断时首先写出阴、阳两极上的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余，因该电极附近溶液呈电中性，从而判断出离子移动的方向，进而确定离子交换膜的类型，如电解饱和食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，则阴极区域破坏水的电离平衡，OH－有剩余，阳极区域的Na＋穿过离子交换膜进入阴极室，与OH－结合生成NaOH，故电解食盐水中的离子交换膜是阳离子交换膜。
五、真题再现1、(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
专题突破(六)“隔膜”在电化学中的应用“隔膜”又叫离子交换膜，在新型化学电源或电解池中有广泛的应用，高考试题中经常出现带有“隔膜”的电化学装置，此类试题源于最新科研成果或化工生产实际，使高考试题情境更加真实，要求考生在复杂的电化学情境中对必备知识和关键能力进行综合运用，体现《中国高考评价体系》关于学习掌握、实践探索、思维方法等学科素养的考查，要求考生运用学科相关能力，高质量地认识电化学问题，分析并解决问题。
1．常见离子交换膜的种类离子交换膜由高分子特殊材料制成，通常分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
2．离子交换膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
应用示例：用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用：①平衡电荷，形成闭合回路；②防止Cl2和H2混合而引起爆炸；③避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量；④避免Cl－进入阴极区导致制得的NaOH不纯。
3．离子交换膜选择的依据依据电极反应及电解质溶液中离子的定向移动进行选择。
4．离子交换膜的应用应用燃料电池海水淡化——阴、阳离子交换膜（电渗法）物质制备氯碱工业——离子交换膜电解槽(2021·黔东南州检测)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图，下列有关叙述正确的是( )A ．该装置能实现化学能100%转化为电能B ．电子移动方向为a 极→b 极→质子交换膜→a 极C ．a 电极的电极反应式为CH 3OCH 3＋3H 2O ＋12e －===2CO 2＋12H ＋D ．当b 电极消耗标准状况下22.4 L O 2时，质子交换膜有4 mol H ＋通过D [化学能转化为热能和电能，不可能100%转化为电能，A 项错误；电子不能经过电解质溶液，则电子由a 极――→导线b 极，B 项错误；a 为负极，发生氧化反应，电极反应式为CH 3OCH 3－12e －＋3H 2O===2CO 2＋12H ＋，C 项错误；当b 电极消耗标准状况下22.4 L O 2时， 电路中通过4 mol e －，结合b 电极反应式(O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O)可知，反应消耗4 mol H ＋，为维持电解质溶液呈电中性，应有4 mol H ＋通过质子交换膜，D 项正确。
专题9隔膜在电化学中的应用提升篇2023年高考化学复习一、单选题，共13小题1．（模拟）有学者设想将传统锌锰电池改装为双膜三室模式的蓄电池，三室中电解质溶液分别选用K2SO4、KOH、H2SO4溶液中的一种，工作原理示意图如图所示。
下列说法正确的是A．膜p适合选用阴离子交换膜B．II室中适合添加KOH溶液C．放电时，III室中溶液的pH增大D．充电后，I室和III室溶液的质量变化相同2．（模拟）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。
如NO的原理。
下列有关叙述错误的是图是利用电化学原理处理-nA．直流电源为铅蓄电池时，Pb 极连接Y电极B．电势：X极高于Y极C．当产生14g N2时，有6mol H+跨膜而过D．阳极电极反应方程式为2H2O- 4e-=O2↑+4H+3．（模拟）某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是A ．电池可用于乙醛的制备B ．b 电极为正极C ．电池工作时，a 电极附近pH 降低D ．a 电极的反应式为O 2+4e - -4H + =2H 2O4．（2022·福建·福州第十五中学模拟）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
忽略温度变化的影响，下列说法错误的是A ．阳极反应为222H O 4e 4H O -+-=+↑B ．电解一段时间后，阳极室的pH 未变C ．电解过程中，H +由a 极区向b 极区迁移D ．电解一段时间后，a 极生成的O 2与b 极反应的O 2等量5．（模拟）水是鱼类赖以生存的环境，较好的水质能减少鱼类疾病的发生，更有利于鱼类的生长和生存。
世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。
下列说法正确的是A ．Y 为电源的正极B ．阴极反应式为2-3NO +10e -+12H +=N 2↑+6H 2OC ．将该装置放置于高温下，可以提高其净化效率D ．若BOD 为葡萄糖(C 6H l2O 6)，则1mol 葡萄糖被完全氧化时，理论上电极上流出22mole - 6．（模拟）我国学者开发了一种新型高效电解析氢(HER)催化剂，大幅降低了电解所需的电压，同时可将2H S 气体变废为宝。
专项突破(十三) 隔膜在电化学装置中的应用1．隔膜的分类隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。
离子交换膜分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
2．隔膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
注意：①反应物相同，不同的交换膜，迁移的离子种类不同。
②同种交换膜，转移相同的电子数，如果离子所带电荷数不同，迁移离子数不同。
③离子迁移依据电荷平衡，而离子数目变化量可能不相等。
[典例导航](2016·全国卷Ⅰ，T11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na ＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()A．通电后中间隔室的SO2－4向正极迁移，正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，负极区溶液pH降低D．当电路中通过 1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成[思路点拨]直流电场作用→图中的“－”极和“＋”极就是阴极和阳极――――――――――――――→根据电解时，阳离子移向阴极阴离子移向阳极SO 2－4移向“＋”极，Na ＋移向“－”极―→ab 为阳离子交换膜，cd 为阴离子交换膜―→“－”极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，pH 增大；“＋”极反应为4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O ，pH 减小。
答案：B(1)ab 为________________(填“阴”或“阳”，下同)离子交换膜，cd 为________离子交换膜。
2021届高三化学一轮复习——隔膜在电化学中的功能知识梳理1．常见的隔膜隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。
离子交换膜分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
2．隔膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3．离子交换膜选择的依据离子的定向移动。
4．离子交换膜的应用问题思考(1)用下面的装置制取NaOH、H2和Cl2，此装置有何缺陷？答案缺陷1：Cl2和H2混合而引起爆炸；缺陷2：Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量。
(2)用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用有哪些？答案①平衡电荷，形成闭合回路；②防止Cl2和H2混合而引起爆炸；③避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量；④避免Cl－进入阴极区导致制得的NaOH不纯。
强化训练1．已知：电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅱ，装置如图所示。
下列说法正确的是()A．Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同B．能量转化形式不同C．Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率D．5 min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质答案C解析Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同，电解质溶液部分相同，电池反应、负极反应和正极反应式相同，A项错误；Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能，B项错误；Ⅰ装置中铜与氯化铁直接接触，会在铜极表面发生反应，导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路)，电流效率降低，而Ⅱ装置采用阴离子交换膜，铜与氯化铜接触，不会发生副反应，放电过程中交换膜左侧负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阳离子增多，右侧正极的电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，负电荷过剩，Cl－从交换膜右侧向左侧迁移，电流效率高于Ⅰ装置，C正确；放电一段时间后，Ⅰ装置中生成氯化铜和氯化亚铁，Ⅱ装置中交换膜左侧生成氯化铜，右侧生成了氯化亚铁，可能含氯化铁，D项错误。
电池中隔膜的作用
电池中隔膜作为电池的关键组成部分，起着多种作用。
下面详细介绍电池中隔膜的作用：
一、隔离作用
隔膜主要的作用是将电池的正负极隔离开来。
电池中的正负极之间会有化学反应，会产生电流和热量，如果没有隔膜来进行隔离，其中一方的金属离子会沉积到另一方的电极上，影响电池的正常运行。
二、离子导体
隔膜具有一定的离子导体性能，能让离子通过而阻止电荷通过，将电池内的电量传输给外部电路。
隔膜会让正负离子通过，但是会限制电子的流动，从而让电路一侧的电子与另一侧的离子反应达到电池的内部化学变化，从而产生电能。
三、保护措施
隔膜对电池的保护也十分重要，可以防止电极之间的短路和电池的过热等问题。
如果没有隔膜，正负极可能会在短时间内直接接触，造成短路，同时当电池内部化学反应生成过多的热量无法散出时，也会发
生过热现象。
隔膜能够防止这些问题的发生，从而提高电池的使用寿
命和安全性。
四、材料选择
隔膜的材料选择非常重要，一般采用的都是多孔性材料，如纤维素或
聚丙烯膜。
材料的选择会影响电池的性能，比如电池的电压、内阻、
容量等参数，同时也会影响电池的使用寿命和安全性。
总之，电池中隔膜的重要性不言而喻，它的作用包括隔离、离子导体、保护措施以及材料选择等方面，这些作用共同保障了电池的正常运行、长期稳定性和安全性。
突破全国卷小专题9隔膜在电化学中的功能
[专题精讲]
1．常见的隔膜
隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。
离子交换膜分三类：
(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，既允许OH－和其他阴离子通过，不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
2．隔膜的作用
(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
(2)能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3．离子交换膜的选择依据
离子的定向移动。
4．离子交换膜的应用
5．多室电解池的类型
多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过，将电解池分为两室、三室等，以达到浓缩、净化、提纯以及电化学合成的目的。
(1)两室电解池
以惰性电极电解一定浓度的Na2CO3溶液为例，其原理如图所示：
①电极名称的判断：根据“阴阳相吸”判断，Na＋移向的乙电极是阴极；根据“阳极放氧生酸”判断，左侧有氧气生成的甲电极是阳极。
②电极反应式的书写：右侧阴极区电解液为稀氢氧化钠溶液，根据“阴极放氢生碱”，得4H 2O ＋4e －===2H 2↑＋4OH －
，A 为氢气；左侧阳极区电解液为碳酸钠溶液，根据“阳极
放氧生酸”，得H ＋会与CO 2－3结合生成HCO －3：4CO 2－3－4e －＋2H 2O===4HCO －3＋O 2↑。
（1）含离子交换膜的电解池的最大优点是能自动把产品（如该电解池产生的NaOH 和NaHCO 3）分离开，从而降低分离提纯成本。
（2）“阴阳相吸”是很多化学反应的微观基础。
“阴阳相吸”的含义：①阴离子与阳离子相互吸引并发生迁移；②阴极吸引电解液中的阳离子，阳极吸引电解液中的阴离子，并使阳离子与阴离子发生定向移动；③正极吸引自由电子，使电子经过金属导线由负极定向移动到正极。
(2)三室电解池
以三室式电渗析法处理含KNO 3的废水得到KOH 和HNO 3为例，其原理如图所示：
①阴极反应及ab 膜的判断：阴极的电极反应是4H 2O ＋4e －===2H 2↑＋4OH －
(放氢生碱)，生成的带负电荷的OH －吸引中间隔室的K ＋向阴极迁移，得到KOH 溶液，阴极区溶液的pH 增大，ab 膜为阳离子交换膜。
②阳极反应及cd 膜的判断：阳极的电极反应是2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋(放氧生酸)，生成的带正电荷的H ＋吸引中间隔室的NO －3向阳极迁移，得到HNO 3溶液，阳极区溶液的pH 减小，cd 膜为阴离子交换膜。
虽然其实质是电解水，但总反应不能写成2H 2O =====电解
2H 2↑＋O 2↑，而应该写为4KNO 3
＋6H 2O =====电解
2H 2↑＋4KOH ＋O 2↑＋4HNO 3。
(3)四室电解池
以四室式电渗析法制备H 3PO 2(次磷酸)为例，其工作原理如图所示：
电解稀硫酸的阳极反应是2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(放氧生酸)，产生的H＋通过阳离子交换膜进入产品室，原料室中的H2PO－2通过阴离子交换膜进入产品室，与H＋结合生成弱电解质H3PO2；电解NaOH稀溶液的阴极反应是4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－(放氢生碱)，原料室中的Na＋通过阳离子交换膜进入阴极室。
[专题精练]
精练一离子交换膜在原电池中的应用
1．(2020·河南中原名校四模)新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是新能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，电池工作时的总反应为LiFePO4＋6C充电
Li1－x FePO4＋Li x C6。
下列说法错误的是()
放电
A．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接
B．电池工作时，正极的电极反应为Li1－x FePO4＋x Li＋＋x e－===LiFePO4
C．电池工作时，负极材料质量减少1.4 g，转移0.4 mol电子
D．电池进水将会大大降低使用寿命
解析：选C。
放电时Li＋向电极b移动，则电极b为正极，电极a为负极，充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接，故A正确；电池工作时，Li＋向正极移动，正极上Li1－x FePO4发生还原反应：Li1－x FePO4＋x Li＋＋x e－===LiFePO4，故B正确；电池工作时，负极反应为Li x C6－x e－===x Li＋＋6C，负极材料质量减少1.4 g，说明有0.2 mol Li＋生成，则转移0.2 mol电子，故C错误；因为Li的金属性很强，容易与水发生反应，所以电池进水将会大大降低使用寿命，故D正确。
2．(提高电流效率)已知：电流效率＝电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅱ，装置如图所示。
下列说法正确的是()
A．Ⅰ和Ⅱ的电池反应不同
B．Ⅰ和Ⅱ的能量转化形式不同
C．Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率
D．放电一段时间后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质
解析：选C。
Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同，电解质溶液部分相同，电池总反应、负极反应和正极反应均相同，A项错误。
Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能，B项错误。
Ⅰ装置中铜与氯化铁溶液直接接触，二者会在铜极表面发生反应，导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路)，导致电流效率降低；而Ⅱ装置采用阴离子交换膜，铜不与氯化铁溶液直接接触，二者不会在铜极表面发生反应，放电过程中交换膜左侧负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阳离子增多；右侧正极的电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，负电荷过剩，Cl－从交换膜右侧向左侧迁移，电流效率高于Ⅰ装置，C项正确。
放电一段时间后，Ⅰ装置中生成氯化铜和氯化亚铁，Ⅱ装置中交换膜左侧生成氯化铜，右侧生成氯化亚铁，两者还都可能含有氯化铁，D项错误。
精练二离子交换膜在电解池中的应用
3．(净化水质)世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。
下列说法正确的是()
A．X为电源负极
B．若该装置在高温下进行，则净化效率将降低
C．若有1 mol NO－3被还原，则有6 mol H＋通过质子膜迁移至阴极区
D．若BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1 mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极上流出20 mol
e－
解析：选B。
由装置图可知，X端连接的电极上发生的反应是在微生物作用下BOD、H2O反应生成CO2；Y端连接的电极上发生的反应是在微生物作用下NO－3反应生成N2，氮元素化合价降低，发生还原反应，为电解池的阴极，则Y为电源负极，X为电源正极，质子膜允许H＋通过。
A.由上述分析可知，X为电源正极，故A错误；B.若该装置在高温下进行，作为催化剂的微生物会失去活性，则净化效率将降低，故B正确；C.若有1 mol NO－3被还原，根据阴极的电极反应式2NO－3＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O可知，转移5 mol电子，根据电荷守恒，则有5 mol H＋通过质子膜迁移至阴极区，故C错误；D.若BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1 mol葡萄糖被完全氧化时，碳元素化合价由0价变为＋4价，理论上电极上流出4×6 mol＝24 mol e－，故D错误。
4．(限制某些离子的迁移)用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH＋4，模拟装置如图所示。
下列说法正确的是()
A．阳极室溶液由无色变成棕黄色
B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高
D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4
解析：选C。
阳极上Fe发生氧化反应生成Fe2＋，溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高，NH＋4透过阳离子选择透过膜进入阴极室，阴极室溶液中的溶质可能有H3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4等，B、D项错误，C项正确。
5．(海水淡化)(2020·武汉高三调研)电渗析法淡化海水装置如图所示，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满各个间隔室。
通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水的分离。
下列说法正确的是()
A．离子交换膜b为阳离子交换膜
B．①③⑤⑦间隔室的排出液为淡水
C．通电时，电极1附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D．淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
解析：选B。
电极2上H＋→H2，所以电极2为阴极，电极1为阳极，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，Na＋需通过阳离子交换膜向电极2移动，则离子交换膜a为阳离子交换膜，离子交换膜b为阴离子交换膜，A项错误；①③⑤⑦中的阴、阳离子分别透过阴、阳离子交换膜移向相邻间隔室，海水被淡化，而相邻间隔室②④⑥中的海水被浓缩，B项正确；电极1上Cl－放电生成Cl2，电极2上H＋放电生成H2，故电极2附近溶液的pH变化明显，C项错误；浓缩海水中含有很丰富的元素，有很大的使用价值，D项错误。
在电解池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子(或分子)的定向移动，避免电解质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。
