拓展微课8 电化学中的定量计算(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册配套课件（人教版）

拓展微课8 电化学中的定量计算 1 ◆ 必备知识 ◆ 典例分析 ◆ 课后习题 2 1.电化学的有关计算 (1)计算的原则 ①阳极还原剂失去的电子数<m></m>阴极氧化剂得到的电子数。 ②串联电路中通过各电极的电子总数相等。 ③电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 必 备 知 识 3 (2)计算的方法 必 备 知 识 4 2.解答与电解有关的计算题的基本步骤 (1)正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)。 (2)当溶液中有多种离子共存时，先要根据离子放电顺序确定离子放 电的先后。 (3)根据得失电子守恒进行相关计算。 必 备 知 识 5 例 [2026·河南襄阳方城一中高二期中]和 的混合 溶液中 ，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 气体(标准状况下)。假定电解后溶 液体积仍为 ，下列说法不正确的是( ) A.电解得到的质量为 B.上述电解过程中共转移电子 C.电解后的溶液中 D.原混合溶液中 √ 典 例 分 析 6 [解析] 根据溶液中离子放电能力的强弱，该混合溶液在电解过程中 分两个阶段：第一阶段，当阴极析出铜时，阳极析出 ；第二阶段， 当阴极析出时，阳极析出 。已知通电一段时间后，两极均收集 到气体(标准状况下)，即,可见当阴极析出 ， 转移电子,同时，在阳极只能析出 ，即第二阶段； 所以在第一阶段阳极析出的也是,转移电子 ,同时， 在阴极析出，溶液中生成 ，即第一阶段；电路 中共转移电子,根据溶液中电荷守恒可求出 的浓度。 典 例 分 析 7 [解析]第一阶段，溶液中的在阴极全部放电，析出， 质量为 ，A项正确； 两个阶段转移电子都是,所以共转移电子 ,B项正确； 溶液中的 是在第一阶段生成的，当阳极析出时，溶液 中生成，所以 ，C项不正确； , ,由 电荷守恒可得, ，D项正确。 典 例 分 析 变式1 室温下，如图装置电解一 段时间，当某极析出 时， Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液 分别为 (溶液足量，体积均为 且电 解前后溶液体积变化忽略不计) ( ) A.13、7、1 B.12、7、2 C.1、7、13 D.7、13、1 √ 典 例 分 析 9 [解析] ，由电极反应 可知转移电子 为 ，电解时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ溶液中电解方程式分别为 、 、 。Ⅰ中生成 ， ，；Ⅱ中实质是电解水，溶液仍然呈中性， 溶液的 ；Ⅲ中生成 ， ， ，故A正确。 典 例 分 析 变式2 下图中电极、分别为电极和电极，电极、 都是石墨 电极。通电一段时间后，在、两极上共收集到 (标准状况) 气体。请回答下列问题： 典 例 分 析 11 (1)直流电源中， 为____极。 正 [解析] 电解 的硫酸溶液， 实际上是电解其中的水,因此在该 电解池中发生反应 ， 。据此结合题图中收集到的气体量可确定 极为阴极， 则电源的极为负极， 极为正极。 典 例 分 析 12 (2) 电极上生成的物质是____， 其质量为_____ 。 2.16 [解析] 在 (标准状况)气体 中， ， 为；，为 。说明电路 中有电子移动，因此在极 (阴极)产生 的质量为 。 典 例 分 析 13 (3)电源输出电子的物质的量与电极、、 分别生成的气体或固体物 质的物质的量之比为___ __∶___。 2 1 [解析] 。 典 例 分 析 14 (4) 溶液的浓度______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)， 溶液的______，硫酸的浓度______，硫酸溶液的 ______。 不变 不变 增大 减小 典 例 分 析 15 [解析] 由(阳)电极、 (阴)电极 和 溶液组成的电镀池，通 电一定时间后，在 电极上放电 所消耗溶液中 的物质的量等于 电极被氧化给溶液补充的 的 物质的量，因此溶液的浓度不变，溶液的也不变。电解 的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增大， 的浓度 增大，溶液的 减小。 典 例 分 析 16 课后习题 17 1.[2025·湖北鄂北六校高二期中]在铜基配合物的催化作用下，利用 电化学原理可将 还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等)，其装置原 理如图所示。下列叙述正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 18 A.外电路每转移 ，阴极室 电解质溶液质量增加 B.图中石墨烯为阴极，电极反应式 为 C.每生成，有 通 过质子交换膜 D.该装置工作过程中，图中 电极 附近溶液的 增大 √ 课 后 习 题 1 2 3 19 [解析] 由图可知， 电极氧元素化合价升高， 失电子，故 电极为阳极，电极反应式为 ，石墨烯电极 为阴极，电极反应式为 。每转移电 子，阴极增加 二氧化碳的质量即 ，同时有 氢离子从左室 迁移到右室，质量增加，共增加 ，A错误； 课 后 习 题 1 2 3 20 [解析] 根据分析，石墨烯电极上碳元素化合价 降低，得电子，石墨烯为阴极，电极反应式为 ，B错误； 生成 转移电子，因此有 通过质子交换膜到右室， C正确； 根据分析，电极上生成 ，电极附近溶液的 减小，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 2.[2026·河北示范高中高二月考]研究表明可以用电解法以 为氮源 直接制备 ，其原理示意图如下。下列说法错误的是( ) A.电极 连接电源的负极，发生还原反应 B.电极表面生成 的电极反应式： C.当电极上消耗标准状况下 时，理论 上电极上会产生 D.当电路中通过 电子时，理论上左室中溶 液质量增加 √ 课 后 习 题 1 2 3 22 [解析] 该装置为电解池，电极 发生 ，化合价由0价升高 到 价，发生氧化反应，该电极为阳极，连接 电源正极，电极 为阴极，连接电源负极，发生 还原反应， ， 由左侧阳极区通过质子交换膜移 向右侧阴极区。根据元素化合价变化可知电极 为电解池的阴极，连接 电源的负极，发生还原反应，A正确； 课 后 习 题 1 2 3 23 [解析]电极 为电解池的阳极，表面生成 的电 极反应式： ， B正确； 当电极 上消耗标准状况下(物质的量为 )时，根据电极反应 可知，电路中通过电子，电极 上发生反应 ，会产生 ，C正确； 课 后 习 题 1 2 3 [解析]当电路中通过 电子时，左室中 ， 有转化为 进入溶液，同时有 由左侧移向右侧，故左室溶液质量增加 ，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 (1)将如图所示的电解槽串联，以铅酸蓄电池为电源，未标明的电极 都为石墨电极。电极 与铅酸蓄电池的正极相连。 当铅酸蓄电池正极质量增加 时，图甲中阴极产生的气体在标准 状况下的体积为_______， 图乙中电极增加的质量为______。图丙中 膜为______________ (填“阴离子交换膜”或“阳离子交换膜”)。 阴离子交换膜 3.[2026·山东枣庄高二期中] 铅酸蓄电池是常见的化学电源。 课 后 习 题 1 2 3 [解析] 铅酸蓄电池的正极反应为， 每转移 电子，正极增加的质量为的质量，为 ，所以当正极质 量增加时，电路转移电子，图甲阴极反应中 先放电： ，由于物质的量为 ，所以消耗完全转移 电子，然后 放电：， 课 后 习 题 1 2 3 27 [解析] 转移 电子，电极反应为 ， 增加的质量为的质量即 ；图丙中左池要制 备硫酸，需水被氧化生成氧气和氢离子，带负电的硫酸根离子向左池移动，所以 左池应为阳极区， 膜为阴离子交换膜。 课 后 习 题 1 2 3 (2)室温下，用铅酸蓄电池电解 和食盐水(足量)。电解一段 时间后，共收集到气体 (已折算成标准状况下)，则所得溶液 的 ____(不考虑气体的溶解及电解前后溶液体积的变化)。 13 [解析] 电解饱和食盐水的反应为 ， 所以收集标准状况下即气体中，氢气与氯气均为 ，生成 物质的量为，， ， 。 课 后 习 题 1 2 3 29 (3)已知：ⅰ.电池的“理论比能量”指单位质量的燃料理论上能释放出的 最大电能；ⅱ.②和③中氮元素的化合价相同。 现以溶液为离子导体，分别组成 、 、 清洁燃料电池，燃料电池的理 论比能量最大的是____(填“①”“②”或“③”)。 燃料电池的 负极电极反应为____________________________________，消耗 时，理论上燃料电池消耗 的质量为 _____。 ③ 课 后 习 题 1 2 3 30 [解析] 根据三组电池中燃料的摩尔质量及化合价，结合理论比能量 的定义，三组电池中，③电池的理论比能量最大；甲醇燃料电池的 负极电极反应为 ；消耗 氧气，转移 电子，消耗甲醇的物质的量为 ，质量为 。 课 后 习 题 1 2 3 31 $