4.2.3电解相关的计算 同步练习 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
电解的有关计算
1、计算类型：电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶液的pH及物质的量浓度等)
2、电解计算的依据
(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相等
(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等
3、电解计算的方法
(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等
(2)根据总反应式计算：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)根据关系式计算：根据得失电子守恒的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
以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式：
(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)
【微点拨】在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19 C来计算电路中通过的电量
【对点训练2】
1、用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供0.2 mol电子时停止通电。若此溶液体积为2 L，则所得电解液的pH是( )
A．1 B．8 C．13 D．14
2、用石墨电极电解100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为( )
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．3 mol·L－1 D．4 mol·L－1
3、将1 L含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)( )
A．3.36 L B．5.6 L C．6.72 L D．13.44 L
4、两个惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)，电极上析出银的质量最大为( )
A．27mg B．54mg C．106mg D．216mg
5、将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(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)，此时溶液中氢离子浓度约为( )
A．4×10－3mol·L－1 B．2×10－3mol·L－1 C．1×10－3mol·L－1 D．1×10－7mol·L－1
6、以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e－)与产生气体总体积V(标准状况)的关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol·L－1
B．忽略溶液体积变化，电解后所得溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1
C．当n(e－)＝0.6 mol时，V(H2)∶V(O2)＝3∶2
D．向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复到电解前的浓度
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7、500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO
)＝0.6mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是( )
A．原混合溶液中c(K＋)为0.2mol·L－1 B．上述电解过程中共转移0.2mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.05mol D．电解后溶液中c(H＋)为0.2mol·L－1
8、用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，阴极无气体逸出，则阴极上析出Cu的质量为( )
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
9、在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g。试回答下列问题。
(1)电源中X电极为直流电源的________极
(2)pH变化：A：________，B：________，C：________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)通电5min时，B中共收集224mL(标准状况下)气体，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)
(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为__________(设电解前后溶液体积无变化)
【课后作业】
1、下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是( )
A．装置出口①处的物质是氯气
B．出口②处的物质是氢气，该离子交换膜只能让阳离子通过
C．装置中发生反应的离子方程式为2Cl－＋2H＋
Cl2↑＋H2↑
D．该装置是将电能转化为化学能
2、海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，正确的是( )
A．两个电极必须都用惰性电极 B．阳极可以用金属电极，阴极必须是惰性电极
C．电解熔融状态的氯化镁 D．电解氯化镁的水溶液
3、在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是( )
A．都是轻金属 B．都是活泼金属 C．成本低廉 D．这些金属的化合物熔点较低
4、火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时( )
A．粗铜接电源负极 B．纯铜作阳极
C．杂质都将以单质形式沉积到池底 D．纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol
5、欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液
C．Pt和Ag2CO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液
6、下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
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7、如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是( )
A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色
B．蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
8、关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( )
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的成分都保持不变
C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋ D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu
9、下列有关电化学的示意图中正确的是( )
10、在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是( )
①将铜片接在电源的正极 ②将银片接在电源的正极 ③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－===Ag
④在银片上发生的反应是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O ⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液
⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液
A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥
11、常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 mol·L－1的Cu(NO3)2和0.1 mol·L－1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是( )
A．阴极增重1.4 g B．所得溶液pH＜1
C．阴极增重0.64 g D．所得溶液pH＞1
12、用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为( )
A．0.4 mol B．0.5 mol C．0.6 mol D．0.8 mol
13、甲、乙两个电解池均以铂为电极，且互相串联，甲池中盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池电极的质量增加2.16 g，乙池电极上析出0.24 g金属，则乙池中的溶质可能是( )
A．CuSO4 B．MgSO4 C．Al(NO3)3 D．Na2SO4
14、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的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol/L的AgNO3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
15、电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O
)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是( )
A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋ B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原
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