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1、有关电化学的计算,常见计算内容1、根据电量求析出固体质量、产生气体体积2、溶液pH3、相对原子质量和阿伏伽德罗常数的计算4、产物的量与电荷量关系的计算,电化学的计算是高考中考查的基本内容。解题思路通常有两种:一种是根据相应的电化学方程式进行计算。另一种是根据电极反应进行计算。,一、单一溶质的电解,1、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,当阴极质量恰好不再增加时,标准状况下阳极产生11.2L的气体,则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为(),思维透视,4OH-4e-=2H2O+O2,n(Cu2+)2=0.5moL 4(电子守恒),n(Cu2+)=1mol,C(Cu2+)=1mol/0.5L=2m
2、ol/L,阴极:,阳极:,2Cu2+4e-=2Cu,答案 D,2、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,经过一段时间后,标准状况下两极均产生11.2L的气体,则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为(),阴极:,2H+2e-=H2(Cu2+完全放电后),阳极:,n(Cu2+)2+0.5moL2=0.5moL 4,n(Cu2+)=0.5moL,C(CuSO4)=0.5moL/0.5L=1.0moL/L,4OH-4e-=2H2O+O2,思维透视,答案 C,根据得失电子守恒各电极析出的物质的量有如下关系:O22Cl22Cu4Ag2H2 4e-这是电化学简单计算中重要的基本关系。,思维模式建立,3、用两支
3、惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时,设电解时阴极没有氢气析出,且不考虑体积变化,电极上应析出的银的质量是:()A27mg B54mg C108mg D216mg,溶液酸性,生成了H+,C(H+)增大了0.001moL/L,生成n(H+)=0.5L 0.001moL/L=5 10-4moL,消耗n(OH-)=5 10-4moL,4e-4 OH-4Ag,510-4moL,5 10-4moL,m(Ag)=510-4moL108g/moL=0.054g=54mg,答案 B,4、用惰性电极电解2L饱和氯化钠溶液,经过一段时间以后,电解液的pH上升至13
4、(不考虑溶液体积变化),则电解过程中两极上共产生的气体在标准状况下体积为:()A2.24L B4.48L C1.12L D11.2L,溶液碱性,生成了OH-,C(OH-)增大0.1moL/L,生成n(OH-)=2L 0.1moL/L=0.2moL,消耗n(H+)=0.2moL,2e-2 H+H2 Cl2,0.2moL,0.1moL,0.1moL,H2 和Cl2共0.2moL,即标准状况下为4.48L,思维透视,答案 B,溶液酸性,溶液碱性,思维模式建立,n生成(H+)=n消耗(OH-),n生成(OH-)=n消耗(H+),n消耗(H+)=n(e-),n消耗(OH-)=n(e-),5、用石墨电极在
5、一定温度下电解K2SO4 饱和溶液m g。当阴极产生a mol气体时,从溶液中析出n g无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是()A B.C.D.,电解K2SO4 溶液就是电解水 电极反应:2H2O+2e-=2H2+O2,amol,amol,原溶液为饱和溶液,则析出的 n克晶体与amol水符合饱和溶液的组成,饱和溶液的质量分数为,思维透视,答案 c,6、在25时,将两个铂电极插入一定量的Na2SO4 饱和溶液中进行电解,一段时间后,在阳极逸出amol气体,同时有wg Na2SO410H2O 析出,若温度不变,此时剩余溶液的溶质质量分数为,1、用铂电极电解NaCl和CuSO4溶液,当电路通过4mo
6、l电子时,在阴阳两极都产生了1.4mol的气体,电解后溶液的体积为4L,则电解后溶液的pH为()A14 B 13 C 2 D 1,二、混合溶质的电解,思维透视,阴极:,2H+2e-=H2(Cu2+完全放电后),阳极:,4OH-4e-=2H2O+O2,2Cl-2e-=Cl2,1.4mol,2.8mol,xmol,2xmol,ymol,4ymol,0.8mol,0.6mol,1.6mol,2.4mol,2.4mol,因为电解的H+多于OH-,溶液显碱性。,n(OH-)=2.8mol-2.4mol=0.4mol,C(OH-)=0.1mol/L,pH=13,答案 B,2、将0.2molAgNO3、0.
7、4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水,配成100ml的溶液,用石墨做电极电解一段时间后,在一极析出0.3molCu,此时在另一极收集到气体体积为(标况)()4.48L B.5.6LC.6.72L D.7.84L,B,3在H2O中加入等物质的量的Ag、Na、Ba2、NO3-、SO42-、Cl,该溶液在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物和还原产物的质量比是()A18 B81C35.5108D10835.5,B,三、非惰性电极做阳极的电解,用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3 溶液,一段时间后,两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为:()A.阳极93.6g 阴极121.
8、6g阳极100g 阴极128g阳极91.0g 阴极119.0g阳极86.0g 阴极114.0g,A,四、多池的有关计算,1、多个电解池串联的计算,每个电解池单独分析、单独计算,与单池的计算相同,1、有电解装置如图所示.图中A装置盛1L 2mol/L AgNO3溶液.通电后,润湿的淀粉KI试纸的C端变蓝色,电解一段时间后试回答:,阳,阴,-,+,阴,阳,阴,阳,(1)A中发生反应的化学方程式.,4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3,(2)在B中观察到的现象是,石墨表面有气泡产生,溶液中有蓝色沉淀生成。,2、把两个电解槽串联起来如下图所示,电解一段时间后,铜阴极的质量增加了0.192g
9、,金属X阴极质量增加了0.195g,已知X的相对原子质量为65,求X离子所带电荷数?,32016江西南昌一模已知高能锂电池的总反应式为2LiFeS=FeLi2SLiPF6SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源进行如图的电解实验,电解一段时间测得甲池产生的H2在标准状况下的体积为4.48 L。下列有关叙述不正确的是()A从隔膜中通过的离子数目为0.4NAB若电解过程溶液体积变化忽略不计,则电解后甲池中溶液浓度为 4 mol/LCA电极为阳极D电源正极反应式为FeS2Li2e=FeLi2S,C,2、无外接电源的多池的计算,先判断谁是原电池,谁是电解池,再分别进行计算。,一般规律:电极反应物活动性
10、相差大的电池为原电池;电极反应物活动性相差小或电极材料无活动性差的电池为电解池。,判断下列组合中各是什么装置,写出电极反应,A是原电池,B是电解池,C是电解池,D是电镀池,如图所示:a、b是活泼性不同的金属电极,用湿润的KI淀粉试纸检验石墨电极C产生的气体,试纸变蓝,试回答:1)甲池是池,乙池是池。2)a极为 极,b极为 极,C极为 极,Pt为 极。3)Pt电极的电极反应式为。,原电,电解,正,负,阳,阴,2H+2e-=H2,4)若甲中为0.1mol/L的H2SO4 1L,乙中为0.1mol/L的NaCl 1L。反应一段时间后,乙中的PH值上升到13,此时甲中的pH为,标准状况下甲乙两装置共收
11、集气体体积 L(不考虑气体的溶解及反应)。,1,3.36,6如图是可用于测量阿伏伽德罗常数的装置示意图,其中A是纯铜片、B是石墨,插在 100 mL CuSO4稀溶液中,铜片、石墨与导线相连,引出端分别为X、Y。(1)当以I A的电流电解 6 min 后,测得铜片A的质量减少 2.56 g,则装置中的X端应与直流电的_极相连。,(1)正,(2)电解后将电源反接,2I A的电流电解 6 min 后,假设溶液体积不变,测得溶液中CuSO4物质的量浓度为 0.1 mol/L,则原溶液中CuSO4物质的量浓度为_mol/L。溶液中H的物质的量浓度为_mol/L。(3)列式计算实验测得的阿伏伽德罗常数N
12、A(用I表示)约为_mol1。(已知电子电量e1.601019 C),(2)0.50.8(3)2.8I1022,解析(1)铜片A的质量减少,铜失去电子发生氧化反应,表明A是阳极,X端应与直流电的正极相连。(2)当以I A的电流电解 6 min 后,测得铜片A的质量减少了 2.56 g,铜的物质的量0.04 mol,转移电子的物质的量为 0.08 mol,石墨上析出 0.04 mol 铜,电解后将电源反接,铜作阴极,石墨作阳极,首先,石墨上析出的铜放电溶解,转移电子 0.08 mol,然后电解硫酸铜溶液,方程式为2CuSO42H2O=2H2SO42CuO2,以2I A的电流电解 6 min 后,
13、转移电子的物质的量为0.08 mol20.16 mol,,则电解的硫酸铜的物质的量为(0.16 mol0.08 mol)/20.04 mol;原溶液中CuSO4物质的量浓度为(0.04 mol0.1 mol/L0.1 L)/0.1 L0.5 mol/L。溶液中H的物质的量为 0.04 mol20.08 mol,物质的量浓度为0.8 mol/L。(3)当以I A的电流电解 6 min 后,测得铜片A的质量减少了 2.56 g,铜的物质的量为2.56g/64gmol10.04 mol,转移电子的物质的量为 0.08 mol,根据QItI A660 s0.08 molNA mol11.601019 C,因此NA2.8I1022。,