第1章 微专题2 电解的相关计算（配套课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）粤闽皖

微专题2 电解的相关计算 1.计算的原则 (1)阳极失去的电子数 阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数 。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数 。 等于 相等 相等 2.计算的方法 (1)得失电子守恒法计算：用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路上转移的电子总数相等。 (2)总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。如电路中通过4 mol e－可构建如下关系式： 4e－～2Cl2(Br2、I2)～O2～4H＋～4OH－～2H2～2Cu～4Ag 阳极产物 阴极产物 例1　将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重6.4 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)。 (1)此时溶液中氢离子浓度约为_____________。 (2)阳极产生的气体在标准状况下的体积为________。 0.4 mol·L－1 1.12 L 2 4 1 0.1 mol 0.2 mol 0.05 mol V(O2)＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。 例2　如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1的氯化铜溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的硝酸银溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是 A.2∶2∶4∶1 B.1∶1∶2∶1 C.2∶1∶1∶1 D.2∶1∶2∶1 √ 根据以上两个例题思考如下两个问题： (1)哪些问题通常用总反应式进行计算？ 深度思考 提示　多用于电解某盐溶液后，求生成的H＋或OH－的浓度，某电解产物的质量、气体体积等。 (2)哪些问题通常用得失电子守恒进行计算？ 提示　混合溶液、多池连接装置中有关电极产物、溶液某离子浓度的计算。 1.(2020·合肥高二期末)1 L 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16 g时，下列判断不正确的是 A.电解质AgNO3溶液的浓度仍为0.1 mol·L－1 B.阳极上产生112 mL O2(标准状况) C.转移1.204×1022个电子 D.反应中有0.02 mol的Ag被氧化 √ 1 2 3 4 5 跟踪训练 解析　该电解池中阳极反应为：Ag－e－===Ag＋，阴极反应为：Ag＋＋e－===Ag，由上述分析可知，电解过程中溶液中AgNO3溶液的浓度不变，故A不符合题意； 阳极上反应不产生O2，故B符合题意； 1 2 3 4 5 根据阴、阳极电极反应以及转移电子守恒可知，阴极析出0.02 mol Ag时，阳极将有0.02 mol的Ag被氧化，故D不符合题意。 2.将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0.6 mol KCl溶于水配制成100 mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一极上析出0.3 mol Cu，此时在另一极上生成的气体体积(标准状况下)为 A.4.48 L B.5.6 L C.6.7 L D.7.8 L 1 2 3 4 5 √ 解析　由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓，故溶液中溶质为0.4 mol Cu(NO3)2、0.2 mol KNO3和0.4 mol KCl，当一极上析出0.3 mol Cu时，电路中转移0.6 mol电子，根据得失电子守恒可知，此时溶液中0.4 mol Cl－全都转化为0.2 mol Cl2，并有0.2 mol OH－失去电子生成0.05 mol氧气，则共生成气体0.25 mol，在标准状况下的体积为5.6 L。 1 2 3 4 5 3.(2020·陆良县第十中学高二期末)用惰性电极电解V mL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间，阴极有W g金属析出，溶液的pH从6.5变为2.0(体积变化可忽略不计)。析出金属的相对原子质量为 1 2 3 4 5 √ 解析　设析出金属的相对原子质量为x， 根据阴、阳两极得失电子守恒，有 M　～　2e－　～　2H＋ x g 2 mol 1 2 3 4 5 4.(2020·四川省雅安中学高二期末)某化学学习小组学习电化学后，设计了下面的实验装置图，则下列有关该装置图的说法中正确的是 A.合上电键后，盐桥中的阳离子向甲池 移动 B.合上电键后，丙池为电镀银的电镀池 C.合上电键后一段时间，丙池中溶