专题1 微专题2 电化学中多池装置及电解的相关计算（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版）

[对应学生用书P38] 一、多池装置 1．判断电池类型 (1)有外接电源时，各电池均为电解池。 (2)无外接电源，如燃料电池、铜酸蓄电池在电池中作电源，其他均为电解池。 (3)无外接电源，有活泼性不同的电极的为原电池，活泼性相同或均为惰性电极的为电解池。 (4)根据电极反应现象判断。 2．常用解题步骤 二、电解的相关计算 1．电解计算的原则 (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。 2．有关电解计算的三种常用方法 3．电化学计算中注意的几个等量关系式 (1)当电流通过一个或多个串联的电解池时，它们皆处于同一闭合电路中，所以同一时间内通过的电子的物质的量相等。 (2)常见电化学计算的对应关系： H2～Cl2～O2～Cu～2Ag～2H＋～2OH－ 如电解中析出气体时，在同温同压下析出各气体物质的量之比为n(H2)∶n(Cl2)∶n(O2)＝1∶1∶0.5。 (3)电解混合溶液时要注意电解的阶段性，电极反应式和总反应式，电解产物与转移电子数之间的关系式是电化学计算的主要依据。 4．答题模板 有关电解的计算题解答思路 (1)结合题中某个重要信息，确定阳极或阴极转移电子的物质的量。 (2)根据离子放电顺序，写出对应的电极反应式。 (3)依据电解过程中转移电子的物质的量相等，进行分析计算，确定电极产物等。 1．某温度下，取一定质量的硫酸铜溶液，用石墨作电极进行电解，当阳极产生标准状况下的气体1.12 L时，CuSO4恰好被完全电解，得密度为1.2 g·cm-3的溶液200 mL，求： (1)电解后所得溶液的pH为________。 (2)电解前所取CuSO4溶液的质量为________。 (3)若要使电解后所得溶液恢复至电解前的原状态，需要加入何种物质(只要求写出一种)，其化学式为________，加入该物质的质量为________g。 解析　惰性电极电解硫酸铜溶液的化学方程式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑， 得：4n(H＋)＝n(O2)＝2n(Cu)。 阳极产生n(O2)＝0.05 mol， 所以经过计算得： n(H＋)＝0.2 mol，n(Cu)＝0.1 mol，m(O2)＝1.6 g，m(Cu)＝6.4 g，c(H＋)＝1 mol·L-1， 即电解后溶液pH＝0。电解前硫酸铜溶液的质量＝电解后溶液的质量＋析出铜的质量＋逸出氧气的质量＝1.2 g·cm-3×200 mL＋6.4 g＋1.6 g＝248 g。电解产生0.1 mol Cu和0.05 mol O2，加入0.1 mol CuO或0.1 mol CuCO3均可使溶液恢复至原状态。 答案　(1)0　(2)248　(3)CuO(或者CuCO3)　8.0(或者12.4) 2．如图所示，A、B、C、D为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种，且E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。 (1)甲池是________(填“原电池”或“电解池”，下同)装置；乙池是________装置。 (2)C极为________(填“阴极”或“阳极”)。 (3)烧杯中溶液会变蓝的是________(填“a”或“b”)。 (4)C极上的电极反应式为________________________________________________________________________。 (5)甲池中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析　A、B、C、D为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种，且E能与NaOH溶液反应，则E为铝，F为镁。根据图示，装置乙为原电池，在镁、铝(NaOH溶液)原电池中铝为负极，镁为正极，即E为负极，F为正极，因此，D、B为阴极，A、C为阳极。 (1)根据上述分析，甲池是电解池；乙池是原电池； (2)C极与原电池的正极相连，为阳极； (3)中间装置为电解氯化钾溶液，C极为阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，因此a烧杯中氯气与碘化钾反应置换出碘，淀粉溶液变蓝； (4)根据(3)的分析，C极上的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2 ↑； (5)甲池为电解硫酸铜溶液，阴极上铜离子放电生成铜，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，反应的化学方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 答案　(1)电解池　原电池　(2)阳极　(3)a　(4)2Cl－－ 2e－===Cl2 ↑　(5)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$