离子交换膜电池的原理
A. 带离子交换膜的原电池可以使电流持续时间更长吗
带离子交换膜的原电池可以使电流持续时间更长。
在原电池中，离子交换膜的作用与盐桥相专似，将原电池分属为正半电池和负半电池，从而提高原电池的工作效率。
在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应．由图可知：通氧气的一极为正极，加葡萄糖的一极为负极；在原电池内部，阳离子向正极移动，故质子(H＋)由负极区通过质子交换膜移向正极区。
B. 高中化学中燃料电池为什么要用质子交换膜质子交换膜的作用是什么
离子交换膜是一种选择性透过的膜，比如阳离子交换膜，就只能有阳离子通过，阴离子就专不行。
他的属原理是通过成膜材料上面的基团，通过对离子的结合和分离，形成一条条离子通道。比如质子交换膜，通常会有一些易于质子结合的强电解质基团，比如磺酸根，质子很容易和基团结合，也很溶液分离，使得质子顺利通过膜。而驱动力可能是膜两侧的压力差、浓度差或者电势差等。用途一般是电化学上的应用，比如燃料电池。氯碱工艺。
燃料电池要用质子交换膜这个不准确，目前只有pemfc和dmfc是用质子交换膜的。它的原理上面简单说过了，你可以配合图看看书。他的作用是让质子通过，形成电流，同事阻隔正负极的氧化剂和燃料。用了他和没有用比有什么好处，这个问题只能说它是燃料电池的一个必须的组成部分，没有它电池根本都不工作。
有问题再问我吧
C. 如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜
燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极．
（1）燃料电池中，负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
（2）甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑．
故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑．
（3）串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
2H++2e-=H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48
2Cu 2++2e-=Cu
2mol 64g
0.4mol yg
y=12.8
故答案为：4.48；12.8．
（4）电解饱和食盐水时，阴极上析出氢气，阳极上析出氯气，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠是漂白液的有效成分，B电极上生成氯气，氯气的密度小于溶液的密度，所以生成的氯气上升，能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠，所以A极上析出氢气，即A极是阴极，所以a为电池负极；若用于制Fe（OH）2，使用硫酸钠做电解质溶液，阴极上氢离子放电生成氢气，如果阳极是惰性电极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气得不到氢氧化亚铁，所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁．
故答案为：负极；饱和食盐水；铁．
D. 在电解池或原电池中,有阴阳离子交换膜的情况下,离子是如何移动的
阳离子与电流同向(意思是电线从左到右，那么水中则从右到左，组成一个圆，沿圆走)，阳离子交换摸阻隔阴离子离子，使其无法穿过。
阴离子相反。
E. 如图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图．电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放
①、有0.1molNa+通过离子交换膜，说明有0.1mol电子转移，故①正确；
②、电池放电时回，正极反答应为得到电子发生的还原反应，正极反应为：NaBr3+2Na++2e-=3NaBr，负极反应氧化反应，负极电极反应式为2Na2S2-2e-=2Na++Na2S4，故②错误；
③、充电过程为电解池，阳离子向阴极移动，由图可知，右侧电极为阴极，充电过程中钠离子从左到右通过离子交换膜，故③错误；
④、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，由图可知，左侧电极为正极，放电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜，故④正确；
故选D．
F. 如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，丙中
（1）燃料电池中，负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
故答案为：CH4-8e-+10OH-═CO23-+7H2O；
（2）甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
（3）串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
2H++2e-=H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48，
故答案为：4.48；
（4）a为阴极，发生2H++2e-=H2↑，水的电离平衡正向移动，使溶液显碱性，酚酞遇碱变红，
故答案为：溶液变红；由于2H++2e-=H2↑，水的电离平衡正向移动，使溶液显碱性，酚酞遇碱变红；
（5）电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量转化为热能．电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应．电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子．粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近．此题应选b、d；
故答案为：bd；
（6）利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，铜被氧化，应为负极，正极上氧气被还原，电极方程式为4H++O2+4e-═2H2O，
故答案为：4H++O2+4e-═2H2O．
G. 如图装置（Ⅰ）为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K+通过，该电池工作的化学方程式为：2K
当闭合开关来K时，X附近溶液先变红，即自X附近有氢氧根生成，所以在X极上得电子析出氢气，X极是阴极，Y极是阳极．与阴极连接的是原电池的负极，所以A极是负极，B极是正极．
A．A为原电池的负极，电极反应式为S22--2e-═S42-，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，K+应从左到右通过离子交换膜，故B错误；
C．X为电解池的阴极，发生反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-，故C错误；
D．当有0.1molK+通过离子交换膜，即有0.1mol电子产生，根据氢气与电子的关系式知，生成的氢气体积为1.12L（标况下），故D错误．
故选：A．
H. 如图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜．
（1）燃料电池中通入氧化剂氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，负极上燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成水，
电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，
故答案为：正极；H2-2e-+2OH-=2H2O；
（2）铁电极连接原电池负极而作电解池阴极，碳作阳极，电解氯化钠饱和溶液时，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：阴极；2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）丙装置中，阳极上金属失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子生成铜，根据转移电子守恒，阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量，所以溶液中硫酸铜浓度减小，
故答案为：减小；
（4）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，根据转移电子守恒得
则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为=
| ||
| 2 |
析出铜的质量=
| ||
| 2 |
故答案为：1.204×1023；12.8g；
（5）若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换，其他装置不变，则阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电生成氢气，
所以电池反应式为Fe+2H2O
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