陽離子交換膜的原理

⑤ （2014閔行區一模）如圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖，其中的陽離子交換膜僅允許Na+通過，

A．a為陰極，發生2H⁺+2e^-=H₂↑，故A正確；
B．陰極生成OH^-，且Na⁺向陰極移動，則產品燒鹼溶液從D口導出，故B正確；
C．電解時，陽極生成氯氣，消耗NaCl，則應在陽極補充NaCl，即濃鹽水從A口注入，故C正確；
D．陽離子交換膜僅允許Na⁺通過，則在C口不可能有NaOH導出，故D錯誤．
故選D．

⑥ 離子交換膜的原理為什麼只有陰離子或者陽離子才能通過

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料.在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換.按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類.
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換.例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結構式可簡單表示為R—SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+
這也是硬水軟化的原理.
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團.它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生.陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生.
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純.例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等.

⑦ 下圖是氯鹼工業中離子交換膜電解槽示意圖，其中離子交換膜為「陽離子交換膜」，它有一特殊的性 質--只允

⑧ 右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖．完成下列問題：（1）從E口逸出的氣體是______，從F口逸

（1）圖為陽離子交換膜法電極飽和食鹽水，依據鈉離子移動方向可知E為陽極，F為陰極，飽和氯化鈉溶液中氯離子移向陽極E失電子生成氯氣，氫離子移向陰極得到電子發生還原反應生成氫氣；
故答案為：Cl₂；H₂；
（2）E為陽極，溶液中的陰離子氯離子失電子生成氯氣，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；F為陰極，溶液中陽離子得到電子發生還原反應生成氫氣，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）若用陽離子交換膜法電解K₂SO₄溶液，陽極附近氫氧根離子是電子生成氧氣，破壞水的電離生成氫離子生成硫酸，陰極附近氫離子得到電子生成氫氣，破壞水的電離生成氫氧根離子得到氫氧化鉀；
故答案為：H₂SO₄、KOH；
（4）A、使用陽離子交換膜，生成的氯氣在陽極，生產的氫氧化鈉在陰極，可避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量，故A正確；
B、電解飽和食鹽水時，大量的氫氧化鈉在陰極附近析出，可以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性，故B正確；
C、電解方程式為：2NaCl+2H₂O