王贵飞

摘 要：高中电化学的“膜”型较为典型的就是离子交换膜，其不仅能完成物质的提纯与分离，对物质进行制备，而且还能对环境污染进行治理，以是达成海水淡化等.同时，高中电化学具体教学中，离子交换膜的实施，不仅能够影响到电解质溶液自身的酸碱性，而且还会影响到电极反应，并对两极溶液的质量造成相应的影响.基于此，主要对高中电化学的“膜”型具体解题策略进行研究.

关键词：电化学;膜;解题策略;高中化学

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H

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.完全電解之后，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（ ）.

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？

解析 本题并不复杂，在阳极室，氢氧根离子在酸性的条件下失去电子生成氧气，因此阳极室发生的反应为2H2O-4eO2↑+4H+，同时氢离子通过阳膜进入产品室.在产品室的阴膜一侧，H2PO2离子通过阴膜进入到产品室，与通过阳膜进入产品室的氢离子反应生成H3PO2.需要注意的是题中的多处离子交换膜，要根据电极的反应确定各种阴离子和阳离子的移动方向，同时要准确的判断题中的物质是几元酸.很多学生很容易用三步电离法进行产品的电离，同时将原料误认为是酸式盐，这样就不容易得出正确答案.

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.

参考文献：

[1]夏时君.浅析离子交换膜在电化学中的运用[J].教学考试，2018（41）：68-69.

[2]常艳华.直击离子交换膜在电化学高考题中的考查[J].理科考试研究，2018（11）：48-49.

[3]杨国明.离子交换膜在电化学装置中的应用[J].数理化学习（高一，二），2018（01）：60-62.

[4]杜雪文.高中电化学中"离子交换膜"的理解和应用[J].文理导航·教育研究与实践，2020（05）：149.

[责任编辑：季春阳]