离子交换膜扩散系数的测定方法评述

离子交换膜扩散系数的测定方法评述
离子交换膜扩散系数的测定方法评述

2020年高考理综选择题专项训练19

2020年高考理综选择题专项训练(19) 一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.细胞是由各种物质组成的一个有机整体。下列各项物质是所有活细胞必须含有的是 A.色素和无机盐 B.酶和激素 C.淀粉和糖原 D.蛋白质和脂质 【答案】D 【解析】活细胞中一定含有无机盐,但是不一定含有色素,A错误;活细胞内肯定含有酶,但是不一定有激素,B 错误;淀粉是植物多糖,只存在于某些植物细胞中,糖原是动物多糖,只存在于某些动物细胞中,C错误; 所有细胞都具有细胞膜,而细胞膜的主要成分是脂质中的磷脂、蛋白质,D正确。 2.下列关于细胞的物质输入和输出,正确的是 A.只要微粒直径足够小就能自由扩散进出细胞 B.温度不仅影响主动运输的速率也影响被动运输的速率 C.与物质运输有关的载体蛋白镶嵌于细胞膜表面 D.水分子进出原核细胞的速率远大于进出真核细胞的速率 3.下图简要表示某种病毒侵入人体细胞后发生的生化过程,相关叙述正确的是 A.X酶存在于Rous肉瘤病毒和烟草花叶病毒中 B.X酶可催化RNA分子水解和DNA分子的复制

C.图中核酸分子水解最多产生5种碱基和5种核苷酸 D.图中所示的中心法则内容可以适用于各种生物 【答案】B 【解析】该图表示的是某种病毒侵入人体细胞后发生的生化过程,因此可以表示Rous肉瘤病毒,而烟草花叶病毒侵染的是烟草细胞,因此不能表示烟草花叶病毒,A错误;据图分析可知,X酶可以催化三个过程,分别是RNA逆转录形成DNA、RNA链水解产生核糖核苷酸、DNA复制,B正确;图中核酸包括DNA和RNA,因此其水解最多可以产生5种碱基和8种核苷酸,C错误;图中RNA可以逆转录形成DNA,只能适用于某些以RNA 为遗传物质的病毒,D错误。 4.下列有关人类遗传病的叙述,正确的是 A.遗传物质发生改变导致个体所患的疾病都是遗传病 B.遗传病在群体中的发病率与环境因素无关 C.染色体组型分析可以用于各种遗传病的诊断 D.多基因遗传病在患者后代中的发病率相对较低 【答案】D 【解析】遗传物质发生改变导致个体所患的疾病不一定都是遗传病,A错误;遗传病在群体中的发病率与环境因素有关,如多基因遗传病易受环境影响,B错误;染色体组型分析可以用于染色体异常遗传病的诊断,C错误;多基因遗传病在患者后代中的发病率相对较低,D正确。 5.如图表示某神经元一个动作电位传导示意图,据图分析正确的是 A.动作电位传导是局部电流触发邻近质膜依次产生新的负电波的过程 B.图中a→b→c的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程 C.产生a段是由于K+经载体蛋白易化扩散外流造成的,不消耗ATP D.若将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验,d点将下移 【答案】A

氯离子扩散系数测定方法492法

混凝土氯离子扩散系数快速测定方法 北欧试验方法 NT BUILD 492 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司

氯离子扩散实验—北欧实验方法 NT BUILD 492 1.范围 本过程可以从非稳态迁移实验确定混凝土、砂浆或者水泥基修补的材料中氯化物的迁移系数. 2.适用领域 本实验方法适用于在实验室中成型或者从建筑物上钻取的试样.氯离子迁移系数的方法是测量被测材料对氯离子渗透的电阻.这种非稳态下的迁移系数不能直接与从其他实验方法获得的氯化物的扩散系数相比较,例如非稳态下的浸渍实验或者稳态下的迁移实验. 3.参考文献 ① NT BUILD 201,“Concrete:Making and curing of moulded test specimens for strength tests”,2nd ed.,Approved 1984-05. ②NT BUILD 202,“Concrete,hardened:Sampling and treatment of cores for strength tests”,2nd ed.,Approved 1984-05. ③NT BUILD 208,“Concrete,hardened:Chloride content”,2nd ed.,Approved 1984-05. ④Tang,L and Soensen,H.E.,“Evaluation of the Rapid Test Methods for Chloride Difficient of Concrete,NORDTEST Project No.1388-98”,SP Report 1998:42,SP Swedish National Testing and Research Institute,Boras,Sweden,1998. 4.定义 迁移:离子在外加电场作用下的运动. 扩散:分子或离子在浓度梯度的作用下的一种运动,确切的说是化学电势,即从一个高的浓度区到一个底的浓度区. 5.取样 该实验方法需要直径为100mm、厚度为50mm的圆柱形试样,该试样可以从成型的圆柱试件上或至少为100mm的芯样上切割得到.该圆柱形或芯样应该各自满足在NT BUILD 201和NT BUILD 202中所描述的条件.在实验中需要三个试件. 6.实验方法 6.1原理 在试件的轴向上利用外部的电势能迫使试件外部的氯离子向试件内部迁移。经过一段时间后,将该试件沿轴向方向劈裂,在新劈开的断面上喷射硝酸银溶液,从生成的可见的白

高考化学二轮复习 电化学专项训练

高考化学二轮复习电化学专项训练 选择题(每题有12个选项符合题意) 1. (2013·江苏高考)Mg H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是() A. Mg电极是该电池的正极 B. H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C. 石墨电极附近溶液的pH增大 D. 溶液中Cl-向正极移动 2. 大功率Al H2O2动力电池原理如下图所示,下列说法不正确的是() A. 电池组成中Al电极是负极 B. OH-从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极 C. 碳纤维电极的电极反应式是 H2O2+2e-+2H+2H2O D. 该电池总反应的离子方程式是

2Al+3H2O2+2OH-2Al(OH -4 ) 3. 高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH,放电时的总反应式为 3Zn+2Fe 2- 4 O +8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-。图中曲线分别是高铁酸钾电池和高能碱性电池的 放电曲线,下列判断正确的是() A. 充电时阳极反应式为 Fe 2- 4 O +3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH- B. 充电时阴极附近溶液的pH变小 C. 高铁酸钾电池与高能碱性电池相比优点是放电时间长、工作电压稳定 D. 放电时,每转移0.2 mol电子,正极的质量减少6.5 g 4. 固体氧化物电解槽是目前水电解氢能的制备技术之一,其结构示意图如下图(工作温度:800-950℃)。下列叙述不正确的是() A. 固体氧化物电解质的主要作用为选择性地使氧离子或质子透过但防止氧气和氢气的透过 B. 阴极反应式是H2O+2e-H2↑+O2-

试验设计分子扩散系数测定

实验设计:丙酮分子扩散系数测定 一、实验原理 扩散属于由于分子扩散所引起的质量传递,扩散系数在工业中是一项十分重要的物性指标。 在如图所示的垂直细管中盛以待测组分的液体A,该组分通过静止气层Z扩散至管口被另一头气流B带走。紧贴液面上方组分A的分压为液体A在一定温度下的饱和蒸汽压,管口处A的分压可视为零,组分A的汽化使扩散距离Z不断增加。记录时间t与Z的关系即可计算A在B中的扩散系数。 液体A通过静止气体层的扩散为单相扩散,此时传递速率: N=D/(RTZ) ·P/P·(P-P) 可写成: A2AA1Bm N=ρ/RT·D/Z·ln(P/P) (a) B1AB2设S为细管的截面积,ρ为液体A密度。在dt时间内汽化的液体A的量应等于液体A扩散出管口的量,即 SNdt=ρSdZ/N 或: AA N=ρ/M·dZ/dt AA (b) 二、计算公式 T形管: 横管为两端开口的普通玻璃管,用于气体流通;竖管为下端封口的毛细管,用于盛放丙酮溶液(丙酮为被测气体),由于使用了毛细管,可以将被测气体的扩散视为一维的竖直扩散。. 真空泵: 可生成20-60kPa的负压,使毛细管中扩散出的气体迅速离开管口,以保证管口处被测气体浓度不变(接近零)。 游标卡尺: 实验中使用精度为0.1mm的游标卡尺,可以通过显微镜对毛细管内的液位进行测量。 显微镜: 由于游标卡尺刻度较密,且置于水浴箱中,要借助显微镜进行读数。

水浴箱: 毛细管浸于水浴池中,使毛细管内液体保持恒温。另外,温度高时扩散较快,可加快实验速度。实验中要求设定为50度。 系统时钟:可成倍加快实验速度,减少实验中的等待时间。 扩散系数:D=BρRT/(2MP) ·1/ln(P/P)B1AB23;797kg/m ρ—丙酮密度,T—扩散温度,实验中要求设定为232K; M—丙酮分子量,58.05;A P—大气压,100kPa; P—空气在毛细管出口处的分压,可视为P;B2**为丙酮的饱和蒸气压,P=P-P —空气在毛细管内液面处的分压,P,P AB1B1A*=50kPa;时P232K A2为纵坐标作图得到的直线的斜率。Z B—以时间t为横坐标,2为纵坐标,时间的数据,以Z实验时每隔10-15分钟测量一次扩散距离Z 为横坐标作图可得到B,将所有数据带入计算公式即可求得扩散系数。 三、注意事项 1.开始测量数据后,不要改变水浴温度,温度对扩散速率有影响。 2.测量时真空泵要一直开启。 3.计算时要注意单位的统一。 试验步骤: 进入实验后,水浴加热器与真空泵均未开启,鼠标点击两个红色开关即可打开相应的设备。. 打开水浴加热器后,点击显示仪表盘可出现温度设置窗口,将温度设定为50度。仪表盘默认显示的是当前实际温度,要察看或改变设定温度应按下右侧的“调节”按钮。仪表盘将显示设定温度的同时,设定温度的个位或十位处于闪动状态,闪动状态的数字可以调节,再次按下“调节”按钮可以切换闪动位。 仪表盘右上方的“升高”与“降低”两个按钮可以对闪动数字进行调节。 调节完成后按下“设定”按钮即可切换到实际温度显示。 调节状态下,若30秒不进行任何操作,将自动切换回实际温度显示。 主界面的水浴温度显示盘下有3个温度指示灯,它们是用来指示水浴加热器工作状态的。 黄灯闪烁说明实际温度已高于设定值,正在降温。 红灯闪烁说明实际温度还未达到设定值,正在加热。 绿灯闪烁说明实际温度已达到设定值,正在保温。 点击真空泵的显示仪表盘也可出现设置窗口,不过实验中只是要保证气体流动顺畅,故实际上不需要对其进行调节,只要将泵打开即可。 仪表盘显示的是真空泵设定的压力,右侧的两个按钮可对真空泵压力进行调整,点击一次调整10kPa。 确定水浴温度达到50度、真空泵打开后,即可开始测量实验数据。鼠标点击主界面上的显微镜即可出现显微镜的观测窗口。 第1次打开显微镜的观测窗口时,由于显微镜还没有对准毛细管的液面,故看不见液面与卡尺。通过点击右上侧框格中的4个按钮,

膜分离技术

水的深度处理工艺综述 人类对膜的认识是从自然界中存在的膜开始的,到现在,各种人工合成膜已成为了我们生活中不可或缺的一部分。其种类繁多,作用也千差万别,但他们具有一个共同的特点-选择透过性。 水的膜技术的应用开始于20世纪60年代,最早使用反渗透膜进行海水淡化。其后膜技术得到了迅速发展,并被众多领域应用。自用于反渗透脱盐后,又开发出纳滤、超滤和微滤技术,这些不同的膜都有其独特的性能,可满足不同的处理要求。 1定义 膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜分离是指在某种推动力作用下,利用膜的选择透过性能,达到分类混合物(如溶液)中离子、分子以及某些微粒的过程。与传统过滤器的最大不同是,膜可以在离子或分子范围内进行分离,并且该过程是一种物理过程,不需发生相变化和添加助剂。在某种推动力的作用下,利用某种隔膜特定的透过性能,使溶质或溶剂分离的方法,称为膜分离。 膜分离是用天然或人工合成膜,以外界能量或化学位差作推动力,对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离可以用于液相和气相分离,可以用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系等。 分离溶质时一般叫渗析,分离溶剂时一般叫渗透。 2分类与特点 膜可以是固态的,也可以是液体甚至是气态的。膜可以是均相的或非均相的,对称的或非对称的,可以是带电的或中性的,而带电膜又可以是带正电或带负电的,或二者兼而有之。膜可以是具有渗透性的,也可以是具有半渗透性的,但不能是完全不透过性的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。由于膜材料的种类非常丰富,制备条件也多种多样,一般来说膜的分类有以下几种: (1)按分离机理:反应膜、离子交换膜、渗透膜等; (2)按膜的形态:均质膜和非对称膜;

最新高考化学二轮题型必练——离子交换膜在交换膜里的应用

2020届高考化学二轮题型对题必练 ——离子交换膜在交换膜里的应用 1. 电解法制备MnO 2的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. 离子交换膜可选用质子交换膜 B. 阳极反应式为Mn 2++2H 2O ?2e ?=MnO 2+4H + C. 阴极区溶液的pH 增大 D. 导线中通过1mole ?时,理论上阳极区溶液的质量减少44.5g 2. 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,利用该装置可电解硫酸钠溶液以制取硫酸 和氢氧化钠,并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是() A. a 气体为氢气,b 气体为氧气 B. A 溶液为氢氧化钠,B 溶液为硫酸 C. C 隔膜为阳离子交换膜,d 隔膜为阴离子交换膜 D. 该电解反应的总方程式可以表示为2Na 2SO 4+ 6H 2O =电解2H 2SO 4+4NaOH +O 2↑+2H 2↑ 3. 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, 该电池充放电的化学方程式为;K 2S 4+3KI ?放电 充电 2K 2S 2+KI 3 ,装置(Ⅱ)为电解池的 示意图当闭合开关K 时,X 附近溶液先变红.则下列说法正确的是( ) A. 闭合K 时,K 十从左到右通过离子交换膜 B. 闭合K 时,A 的电极反应式为:3I ??2e ?=I 2 ? C. 闭合K 时,X 的电极反应式为:2CI ??2e ?=Cl 2↑ D. 闭合K 时,当有0.1mo1K +通过离子交换膜,X 电极上产生标准状况下气体2.24L 4. 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和粗铜的精炼原理,其中 乙装置中X 为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是( ) A. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠 B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe ?2e -=F e 2+ C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为 O 2-4e -+2H 2O =4OH - D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 5. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍 (Ni)、 铁作电极电解浓NaOH 溶液制备高铁酸钠(Na 2FeO 4)的装置如图所示。下列说法正确的是

高考化学选择题专项练习汇编-电化学

高考化学选择题专项练习汇编-电化学 考试范围:电化学;命题人:韦东寒 一、单选题 1.(3分)镁电池作为一种低成本、高安全的储能装置,正受到国内外广大科研人员的关注。一种以固态含Mg 2+的化合物为电解质的镁电池的总反应如下。下列说法错误的是 xMg+V 2O 5 ?放电 充电Mg x V 2O 5 A .充电时,阳极质量减小 B .充电时,阴极反应式:Mg 2++2e -=Mg C .放电时,正极反应式为:V 2O 5+xMg 2++2xe -=Mg x V 2O 5 D .放电时,电路中每流过2mol 电子,固体电解质中有2molMg 2+迁移至正极 2.(3分)铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如右图。若上端开口关闭,可得到强还原性的H ·(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的·OH (羟基自由基)。下列说法正确的是 A .无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为Fe -3e -= Fe 3+ B .鼓入空气时,每生成1mol ·OH 有2mol 电子发生转移 C .不鼓入空气时,正极的电极反应式为H + + e - = H · D .处理含有C 2O 42-的污水时,上端开口应关闭 3.(3分)“碳呼吸电池”是一种新型能源装置,其工作原理如下图。下列说法正确的是

A.该装置是将电能转变为化学能 B.利用该技术可捕捉大气中的CO2 C.每得到1mol草酸铝,电路中转移3mol电子 D.正极的电极反应为:C2O42--2e-=2CO2 4.(3分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca = CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A.正极反应式:Ca + 2Cl--2e-= CaCl2 B.放电过程中,Li+向负极移动 C.没转移0.1mol电子,理论上生成20.7 g Pb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转 5.(3分)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中含酚废水中有机物可用C6H6O表示,左、中、右室间分别以离子交换膜分隔。下列说法不正确的是() A.左池的pH值降低 B.右边为阴离子交换膜 C.右池电极的反应式:2NO3-+10e-+12H+=N2↑=6H2O D.当消耗0.1mol C6H6O,在标准状况下将产生0.28mol氮气 6.(3分)一种新型动力电池( LiFePO4电池)总反应式为Li1-x FePO4+Li x C6 C6+LiFePO4,内部结构如图1所示,只有Li+通过聚合物隔膜。以此电池电解Na2SO4 溶液(电极材料为石墨),可制得NaOH和H2SO4,其原理如图2所示。下列说法错误的是

近五年电化学高考真题专项训练(含解析)

高考电化学专项训练题 1.(2019新课标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MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是 A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+ 2H ++2MV + C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D .电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 2.(2019新课标III )为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D ?Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D ?Zn —NiOOH 二次电池,结构如下图所示。 电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)???→←??? 放电 充电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 A .三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高 B .充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH ?(aq)?e ?NiOOH(s)+H 2O(l) C .放电时负极反应为Zn(s)+2OH ?(aq)?2e ? ZnO(s)+H 2O(l) D .放电过程中OH ?通过隔膜从负极区移向正极区 3.(2019江苏)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( ) A .铁被氧化的电极反应式为Fe ?3e ?Fe 3+ B .铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C .活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D .以水代替NaCl 溶液,铁不能发生吸氧腐蚀 4.(2019天津)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。

高考化学复习 专题7-离子交换膜在电化学装置中的应用 (2)

专题7 离子交换膜在电化学装置中的应用 日期:2019年11月10日 学号姓名 1.(2018年11月浙江选考17题)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。 下列说法不正确 ...的是() A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O C.电池的总反应是2H2 +O2=2H2O D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4-向左移动 2.(2019年高考天津卷6题)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌--碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A.放电时,a电极反应为I2Br-+ 2e-=2I-+ Br- B.放电时,溶液中离子的数目增大

C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02mol I - 被氧化 D.充电时,a 电极接外电源负极 3.(2019 年全国卷 I 12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,下列说法错误的是 A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2 + 2MV 2+ = 2H + + 2MV + C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D .电池工作时,质子通过交换膜由负极区向正极区移动 4.(2016年全国卷 I 11)三室式电渗析法处理含 Na 2SO 4 废水的原理如图3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SO 42- 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(B ) A .通电后中间隔室的SO 42-向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4。废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O - 4e - = O 2+ 4H +,负极区溶液pH 降低 D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5 mol 的O 2生成 5.(2018年全国卷Ⅰ 27节选)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应有广泛,加答下列问题: MV + MV 2+ N 2 NH 3 H 2 H + MV + MV 2+ 电 极 电 极 氢化酶 固氮酶 2SO 4负极区正极区 浓Na 2SO 4溶液a b c d +-

气体扩散系数的测定

气体扩散系数的测定和计算 实验目的 1. 了解和掌握气体扩散系数测定的一般方法 2. 测定并计算气体扩散系数 实验原理 气体的扩散系数与系统的温度、压力以及物质的性质有关。对于双组分气体混合物,组分的扩散系数在低压下与浓度无关。测定二元气体扩散系数的常用方法有蒸发管发、双容积法、液滴蒸发法等。这里以蒸发管法为例进行说明。下图所示为蒸发管法测定气体扩散系数的装置。 将此装置置于恒温、恒压的系统内。测定时,将液体A 注入圆管的底部,使气体B 徐徐地流过关口。圆管中待测组分A 汽化并通过气层B ,组分A 扩散到管口处即被气体B 带走,使得管口处的浓度很低,可认为p A2为0,而液面处组分A 的分压p A1为在测定条件下的组分A 饱和蒸汽压。此过程可近似看作稳态过程。 若气体B 不能溶解于液体A 中,则该过程为组分A 通过停滞组分B 的稳态扩散过程。则组分A 的扩散通量为 )(21A A BM AB A p p zp RT p D N -?= 对组分A 物料衡算得 A A A M Ad N dzA θρ= 整理得

θ ρd dz M N A A A = 又该过程为稳态过程则有 θ ρd dz M p p zp RT p D N A A A A BM AB A =-?= )(21 对上式积分得 ?? -=z z A A A AB BM A zdz p p pM D RTp d 0)(210ρθθ 得 2)(2 0221z z p p pM D RTp A A A AB BM A --=ρθ 也即 2)(2 0221z z p p M p RTp D A A A BM A AB --=θρ 测定时,可记录一系列时间间隔与z 的对应关系,便可由上式计算出气体的扩散系数D AB 。 实验装置 1-加热器开关 2-真空泵开关 3-空气泵 4-水浴 5-温度计 6-加热器控制器 7-毛细管 8-游标卡尺 9-显微镜

分离技术

1.简述分离技术的分类及其分离原理? (一)机械分离对象是由两相或两相以上所组成的混合物,其目的是简单地将各相加以分离,过程中间不涉及传质过程。 名称分离因子分离原理举例 沉降重力密度差水处理 离心离心力密度差油精制、牛乳脱脂 旋风分离惯性流动力密度差喷雾干燥 过滤过滤介质粒子大小除菌、喷雾干燥/果汁澄清、 颗粒分离 压榨机械力压力下液体流动油脂生产 (二)传质分离是指在分离过程中,有物质传递过程的发生,传质分离的原料,可以是均相体系,也可以是非均相体系。分为两大类:平衡分离过程和速率控制分离过程1平衡分离过程为借助分离媒介(如热能、溶剂、吸附剂等)使均相混合物系统变为两相系统,再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。2速率控制分离过程是指借助某种推动力,如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用,某些情况下在选择性透过膜的配合下,利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。分为膜分离和场分离(三)其他物理场辅助分离技术1.超声波萃取 2.微波辅助萃取 3.超声微波协同萃取 2食品为什么要分离?1获得需要的产品①农作物中非食用物质与食用物质的分离。②多层次、多样化产品的需求。2食品安全性的要求①农药残留。②工业“三废”进入食物链危害人体健康。③天然食品在生长过程中次生代谢产生多种微量的有毒成分。 3食品分离过程的特点:分离对象种类多,性质复杂。产品质量与分离过程密切相关。产品要求食用安全。分离对象在分离过程中易腐败。 4食品分离技术的选择原则:先要确定分离的目的,了解待分离混合物中各组分的物理,化学,生物学方面的性质,并要充分关注分离的目标成分。对目标成分,要了解目标成分的性质,它的相对分子质量,化学结构,理化性质,电荷性,热敏性以及生物活性等基础性资料对确定分离方法的选择起决定性作用。 5食品分离技术的考虑因素:产品纯度,回收率(主要)产品价格目标产物的特性混合物中的分子性质经济因素安全与环保 6食品分离技术在食品工业中的地位与作用 1. 是重要的食品工艺过程之一2. 提高农作物综合利用程度,生产高附加值的产品。3.改进食品的营养与风味。4. 符合卫生,安全要求。5. 改变生产面貌。 膜分离技术 1按膜的性质分:⒈天然膜⒉合成膜.按膜的结构分:⒈多孔膜⒉致密膜 3.液膜.按膜的作用机理分:1.吸附性膜2.扩散性膜 3.离子交换膜4.选择渗透膜5.非选择性膜 2膜分离技术的原理:膜分离概念:用天然的或人工合成的膜,以外加压力或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离,分级,提纯或富集的方法,统称膜分离法。 3膜分离技术特点:在常温下进行,不发生相变化,能耗低,在密闭容器中进行,不用添加化学试剂、添加剂,选择性好,使用范围广,操作简便,易自动化操作 4膜分离的特点1.不发生相变,能耗低。2.一般在常温下操作不需加热,适应于热敏性物质 3.应用范围广。4.以压力为推动力,装置简单、体积小、操作容易、

理综选择题专项训练(一)

理综选择题专项训练(一) 一、选择题:本题共13个小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。 1.实验表明,减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换也可以发生在某些生物的有丝分裂过程中。如图为某哺乳动物细胞分裂时出现的一对染色体的异常结果(其它染色体不考虑),字母所示白色部分表示染色体上的基因。下列分析正确的是 A. 若是减数分裂交换,则图示过程发生在减数第一次分裂前期 B. 若是减数分裂交换,则该细胞一定产生4种基因型的成熟生殖细胞 C. 若是有丝分裂交换,则该细胞产生4种基因型的子代体细胞 D. 经龙胆紫溶液染色,可在光学显微镜下观察到图示动态变化 2.取生长旺盛的天竺葵叶片,用打孔器打出小圆片若干并抽取叶片细胞内空气, 溶液中,给予相同的一定强度光照,记录圆叶片均分后置于不同浓度的NaHC0 3 上浮至液面所需时间,其结果绘制的曲线如下图。相关叙述错误的是 A. YZ段平缓的限制因素可能是光照强度 B. Y点比X点细胞内的光合速率低 C. Z点后曲线上行,可能是叶片细胞失水所致 D. Y点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 3.下列有关生物学研究和实验方法的叙述不正确的是 A. 标志重捕法调查种群密度时,部分标志物脱落,实验所得到数值与实际数值相比偏大 B. “建立血糖调节的模型”釆用的实验方法是模型方法,模拟活动本身就是构建动态的物理模型

C. 用纸层析法分离色素滤纸条上的色素带颜色自下而上依次虽黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 D. 在探究淀粉酶的最适温度时,为了减小误差需要设置预实验 4.如图表示神经递质多巴胺作用于突触后膜及可卡因作用机理的示意图。多巴胺的释放,会刺激大脑中的“奖赏”中枢,使人产生愉悦感,下列说法正确的是 A. 可卡因与多巴胺竞争转运载体而使多巴胺不能从突触前膜释放 B. 多巴胺作用于突触后膜,使突触后膜对Na+的通透性增强 C. 多巴胺作用于突触后膜被突触间隙中的酶分解而失去作用 D. 吸食可卡因上瘾的原因是可卡因不断作用于突触后膜,使突触后膜持续兴奋 5.下列有关生物变异和进化的叙述,正确的是: A. 若某小鼠发生基因突变,就说明该小鼠发生了进化 B. 人类猫叫综合征与21三体综合征的机理均为染色体结构变异 C. 基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合 D. 用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉,则四倍体植株上结出的西瓜是无子西瓜 6.某农村有大量人员外出务工,导致很多农田弃耕。下图表示某弃耕农田中,某种草本植物种群密度变化曲线,其中A点农田弃耕,C点出现灌木。下列说法错误的是 A. 该草本植物种群密度的调査可采用样方法,调査时要注意随机取样 B. D点之后随着时间的推移,演替过程中一定会出现乔木 C. BC段该种群密度不再增加的主要原因可能是天敌数量增加、种内斗争加剧等 D. 地表生满杂草、灌木等植被有利于防风固沙,这体现了生物多样性的间接价

气体扩散系数测定

气体扩散系数的测定 实验目的 1.了解和掌握气体扩散系数测定的一般方法; 2.认识菲克定律; 3.测定并计算气体扩散系数; 4.求出液体表面蒸发的气体扩散系数。 实验原理 挥发性液体之气体扩散系数可藉由Winklemann's method来检测,在有限内径的垂直毛细管中保持固定的温度和经过毛细管顶部的空气流量,可确定液体表面的分子扩散到气体中的蒸气分压。 最小平方法或称最小平方差法 (least-squares method) 的最基础型——线型的 (linear).今有一组实验数据基本上呈现线型的态势,则若以表示直线方程式,其中代表斜率 (slope),代表截距 (intercept),则最小平方法就是在使误差的平方和达到最小,即使下式最小化(minimize),因此将上二式常规化(normalize) 得据此可由Cramer法则求出斜率和截距。其中是的平均值,是的平均值.一般而言,线性关系的良窈可由E值的大小来判断,但要注意值本身的大小.此外,统计学家尚有一个相关系数 (correlation coefficient) 的判断法,相关系数R可由计算得到。 气体的扩散系数与系统的温度、压力以及物质的性质有关。对于双组分气体混合物,组分的扩散系数在低压下与浓度无关。测定二元气体扩散系数的常用方法有蒸发管发、双容积法、液滴蒸发法等。这里以蒸发管法为例进行说明。下图所示为蒸发管法测定气体扩散系数的装置。 将此装置置于恒温、恒压的系统内。测定时,将液体A注入圆管的底部,使气体B徐徐地流过关口。圆管中待测组分A汽化并通过气层B,组分A扩散到管口处即被气体B带走,使得管口处的浓度很低,可认为p A2为0,而液面处组分A 的分压p A1为在测定条件下的组分A饱和蒸汽压。此过程可近似看作稳态过程。若气体B不能溶解于液体A中,则该过程为组分A通过停滞组分B的稳态扩散过程。则组分A的扩散通量为

2020年高考化学复习:化学常识题 专项练习题(含答案)

2020年高考化学复习:化学常识题专项练习题 【专题概述】化学常识题通常出现在高考理综卷选择题第七或者第八题中,和生产、生活、应用、技术等联系密切。考查学生基础知识以及将知识应用于实际的能力。该题通常难度不大,属于高考题中必需得分的项目。 一、关注“化学与技术、社会环境”的协调发展 1.高考有关“化学与社会和谐发展”试题的选材热点总结 (1)安全与健康——人体必需的营养元素;重金属对人体的危害;食品添加剂;有关化学与健康方面的材料等。 (2)大气污染 雾霾——大气中可吸入颗粒物(PM10、PM2.5)过多,产生的主要原因有汽车尾气、化石燃料的燃烧、工业排放的废气(如:冶金、窑炉与锅炉、机电制造业等)、建筑工地和道路交通产生的扬尘。 酸雨——大气中含硫氧化物、含氮氧化物过多,与化石燃料的燃烧、工业废气的排放(如硫酸、硝酸的生成、冶金)、雷电等有关。 光化学烟雾——大气中的氮氧化物过多,与汽车尾气、化石燃料的燃烧有关。 (3)白色污染——人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。 (4)能源 清洁能源——天然气、氢气等在燃烧时不产生烟尘的能源;化石能源——天然气、石油和煤等能源;绿色能源——不产生负效应的能源,如氢能、风能、太阳能等;新能源——最新开发利用的能源,如氢能、风能、太阳能、核能等。 (5)新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会生活中的应用等。 2.绿色化学的特点 研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。它包括: (1)开发绿色反应,将原子利用率提高到100%; (2)使用无毒无害的原料; (3)选用无毒无害的催化剂; (4)使用无毒无害的溶剂; (5)发展“绿色工艺”; (6)开发和生产绿色产品。 例(2019·全国卷Ⅲ,7)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是

离子交换膜电化学中的应用

1.如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫,用NaOH溶液在反应池 中吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得 NaOH。其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石 墨,产品C为H2SO4溶液。下列说法正确的是() A. b为只允许阳离子通过的离子交换膜 B. 阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气 C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分 D. 阳极的电极反应式为 2.如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电 能,下列说法中一定正确的是() A.质子透过阳离子交换膜由右向左移动 B. 电子流动方向为 C. M电极反应式: D. 当M电极微生物将废水中 g淀粉转化掉时,N电极产生 L 标况下 3.三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SO42-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. 通电后中间隔室的离子向正极迁移,正极区溶液pH增大 B. 该法在处理含废水时可以得到NaOH和产品 C. 负极反应为,负极区溶液pH降低 D. 当电路中通过1mol电子的电量时,会有的生成 4.某电源装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl.下列说法正确的是() A. 正极反应为 B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变 D. 当电路中转移时,交换膜左侧溶液中约减少离子 5.科学家用氮化镓(GaN)材料与铜作电极组装如图所示的人工光合系统,成功地实现了

离子交换膜

离子交换膜的研究进展与工业应用 摘要:简要介绍了离子交换膜的发展背景及工业应用,主要介绍了均相离子交换膜,也是未来离子交换膜的主要研究发展方向 关键词:离子交换膜、发展背景、工业应用、均相离子交换膜 1 离子交换膜技术 1.1离子交换膜的基本概念 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。[1]离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。根据膜体结构(或按制造工艺)的不同,离子交换膜分为异相膜、均相膜和半均相膜三种。无论是均相膜还是非均相膜,在空气中都会失水干燥而变脆或破裂,故必须保存在水中[2]。 1.2离子交换膜的原理[3] 和粒状离子交换树脂一样,离子交换膜中的功能团在水溶液中会发生离解,产生阳(或阴)离子进入周围的溶液,致使膜带有负(或正)电荷,为保持电性中和,膜就会吸引外部溶液中的阳(或阴)离子,通过膜的离解和吸引作用全过程,使得外部溶液中的阳(或阴)离子从膜的一侧选择透过到另一侧,而不会或很少使溶液中与膜带同性电荷的离子透过。如果使用阴离子交换膜,因为膜孔骨架上的正电基构成强烈的正电场,就使得只准阴离子透过,而阳离子不会透过。同时,阳极 2-)来说,区产生的H+不能进入阴极区。对于溶液中各种不同的反电离子(OH-;S0 4 由于它们在膜中的扩散系数各不相同(例如水合离子半径不同),以及膜中空隙筛过离子的能力不同,因此,采用离子交换膜能够进行分离,正是利用这种选择透过性。从以上膜的工作原理看,外部溶液与膜之间的离子传递,并不是真正的离子交换,而是选择渗析,这两者的工作原理差别很大。粒状离子交换树脂在使用上需要分为吸附一淋洗(解吸)一再生等步骤。而离子交换膜不需再生等步骤,可以连续作用,同时,两者在工业上的使用范围也有很大的不同,前者主要用于富集和分离相似元素,后者主要用于渗析、电渗析和作为电解过程的隔膜等。 1.3离子交换膜的发展背景 Juda[1]在1949年发明了离子交换膜,并于1950年成功地研制了第一张具有商业用途的离子交换膜,1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上[4]。从此离子交换膜成为一个新的技术领域受到日本及欧美等国的充分重视。50余年来,在应用过程中对离子交换膜做了很多改进,从初期性能差的非均相发展到适合于工业生产的、性能较好的均相离子交换膜,从单一电渗析水处理用膜发展到扩散渗析用膜、离子选择透过性膜和抗污染用膜.应用方面除了通常的电渗析外,还拓展到电解、渗透蒸发、质子燃料电池及其电渗析为基础的过程集成[6]。 我国离子交换膜的研制始于20世纪60年代,当时研制的是非均相膜,主要用于苦

高考最新电化学二轮复习专题练习

1.某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+ 【答案】C 【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+?e?+H2O VO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+?e?+H2O VO2++2H+,选项C 正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+?e?V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C。 点晴:本题考查原电池知识。侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键。原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用。 2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。下列说法不正确 ...的是 A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-x CoO2+xLi+ 【答案】B 【解析】电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。放电时,a极反应: Li1-x CoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:Li x C-xe-= xLi++C,

分子扩散系数的测定

气体扩散系数之测定 一、实验目的: 1.认识 菲克第一定律。 2.求出液体表面蒸发之气体扩散系数。 二、实验原理: 气体扩散系数 挥发性液体之气体扩散系数可藉由Winklemann’s method 来检测,在有限内径的垂直毛细管中保持固定的温度和经过毛细管顶部的空气流量,可确定液体表面的分子扩散到气体中的蒸气分压。 已知质传速率: ??? ? ????? ??=Bm T A A C C L C D 'N (1) D = 扩散速率 (m 2/s) C A = A 物质于界面间的饱和浓度 (kmol/m 3) L =质传有效距离(mm) C Bm =蒸气的对数平均莫耳浓度 (kmol/m 3) C T = 总莫耳浓度=C A +C Bm (kmol/m 3) 液体的蒸发速率: ?? ? ????? ??=dt dL M ρ'N L A

(2) ρL = 液体密度 因此 ??? ? ????? ??=??? ????? ??Bm T A L C C L C D dt dL M ρ (3) at t=0 , L=L 0 做积分 t C C C ρMD 2L L Bm T A L 202??? ? ?????? ??=- (4) ()()t C C C ρMD 2L 2L L L L Bm T A L 000??? ? ?????? ??=+-- (5) ()()0A T Bm L 0A T Bm L 0L C MDC C ρL L C C C MD 2ρL L t ??? ? ??+-???? ????? ??=- (6) M = 分子量 、 t = 时间 其中 ??? ? ?? ??? ??=a abs T T T Vol kmol C 1 , 其中 Vol =22.4 m 3 (7) T 1B C C = (8) T a v a 2B C P P P C ???? ??-= (9) )C C ln()C (C C B2B1B2B1Bm -= (10) T a v A C P P C ??? ? ??= (11) 三、实验仪器: 气体分子扩散系数测定仪、毛细管、水槽 四、实验步骤 :

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