拓展微课8 电化学中的定量计算(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

拓展微课8　电化学中的定量计算 例　C　[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O2;第二阶段,当阴极析出H2时,阳极析出O2。已知通电一段时间后,两极均收集到1.12 L气体(标准状况下),即0.05 mol,可见当阴极析出0.05 mol H2,转移电子0.1 mol,同时,在阳极只能析出0.025 mol O2,即第二阶段;所以在第一阶段阳极析出的O2也是0.025 mol,转移电子0.1 mol,同时,在阴极析出0.05 mol Cu,溶液中生成0.1 mol H+,即第一阶段;电路中共转移电子0.2 mol,根据溶液中电荷守恒可求出K+的浓度。第一阶段,溶液中的Cu2+在阴极全部放电,析出0.05 mol Cu,质量为3.2 g,A项正确;两个阶段转移电子都是0.1 mol,所以共转移电子0.2 mol,B项正确;溶液中的H+是在第一阶段生成的,当阳极析出O2 0.025 mol 时,溶液中生成0.1 mol H+,所以c(H+)=0.4 mol·L-1,C项不正确;n(Cu2+)=0.05 mol,n(S)=0.5 mol·L-1×0.25 L=0.125 mol,由电荷守恒可得n(K+)=0.15 mol,c(K+)=0.6 mol·L-1,D项正确。 变式1　A　[解析] n(Cu)==0.005 mol,由电极反应Cu2++2e-Cu可知转移电子为0.01 mol,电解时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ溶液中电解方程式分别为2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑、2H2O2H2↑+O2↑、2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。Ⅰ中生成0.01 mol OH-,c(OH-)==0.1 mol·L-1,pH=13;Ⅱ中实质是电解水,溶液仍然呈中性,溶液的pH=7;Ⅲ中生成0.01 mol H+,c(H+)==0.1 mol·L-1,pH=1,故A正确。 变式2　(1)正　(2)Ag　2.16　(3)2　　1　 (4)不变　不变　增大　减小 [解析] (1)电解5.00%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2H2O2H2↑+O2↑,V(H2)∶V(O2)=2∶1。据此结合题图中收集到的气体量可确定d极为阴极,则电源的N极为负极,M极为正极。(2)在336 mL(标准状况)气体中,V(H2)=×336 mL=224 mL,为0.01 mol;V(O2)=×336 mL=112 mL,为0.005 mol。说明电路中有0.02 mol电子移动,因此在b极(阴极)产生Ag的质量为0.02 mol×108 g·mol-1=2.16 g。(3)n(e-)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶∶1。(4)由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池,通电一定时间后,在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+的物质的量等于Ag电极被氧化给溶液补充的Ag+的物质的量,因此AgNO3溶液的浓度不变,溶液的pH也不变。电解5.00%的硫酸溶液,由于其中的水发生电解,因此硫酸浓度增大,H+的浓度增大,溶液的pH减小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 拓展微课8　电化学中的定量计算 【必备知识】 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=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。 (2)计算的方法 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。 【典例分析】 例 [2026·河南襄阳方城一中高二期中] 250 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(S)= 0.5 mol·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1.12 L气体(标准状况下)。假定电解后溶液体积仍为250 mL,下列说法不正确的是 (　) A.电解得到Cu的质量为3.2 g B.上述电解过程中共转移电子0.2 mol C.电解后的溶液中c(H+)=0.2 mol·L-1 D.原混合溶液中c(K+)=0.6 mol·L-1 变式1 室温下,如图装置电解一段时间,当某极析出0.32 g Cu时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(溶液足量,体积均为100 mL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 变式2 下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。请回答下列问题: (1)直流电源中,M为　　　　极。  (2)Pt电极上生成的物质是　　　　　　,其质量为　　　　g。  (3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的气体或固体物质的物质的量之比为2∶　　　∶　　　∶　　　。  (4)AgNO3溶液的浓度　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),AgNO3溶液的pH　 ,硫酸的浓度　　　,硫酸溶液的pH　 。  学科网（北京）股份有限公司 $