《电化学计算专题》PPT课件.ppt

有关电化学的计算,常见计算内容1、根据电量求析出固体质量、产生气体体积2、溶液pH3、相对原子质量和阿伏伽德罗常数的计算4、产物的量与电荷量关系的计算,电化学的计算是高考中考查的基本内容。解题思路通常有两种：一种是根据相应的电化学方程式进行计算。另一种是根据电极反应进行计算。,一、单一溶质的电解,1、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,当阴极质量恰好不再增加时，标准状况下阳极产生11.2L的气体，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为（）A.0.5mol/LB.1.0mol/LC.1.5mol/LD.2mol/L,思维透视,4OH-4e-=2H2O+O2,n(Cu2+)2=0.5moL4（电子守恒）,n(Cu2+)=1mol,C(Cu2+)=1mol/0.5L=2mol/L,阴极：,阳极：,2Cu2+4e-=2Cu,答案D,2、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,经过一段时间后，标准状况下两极均产生11.2L的气体，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为（）A.0.5mol/LB.0.8mol/LC.1.0mol/LD.1.5mol/L,阴极：,2H+2e-=H2（Cu2+完全放电后）,阳极：,n(Cu2+)2+0.5moL2=0.5moL4,n(Cu2+)=0.5moL,C(CuSO4)=0.5moL/0.5L=1.0moL/L,4OH-4e-=2H2O+O2,思维透视,答案C,根据得失电子守恒各电极析出的物质的量有如下关系：O22Cl22Cu4Ag2H24e-这是电化学简单计算中重要的基本关系。,思维模式建立,3、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时,设电解时阴极没有氢气析出，且不考虑体积变化，电极上应析出的银的质量是：（）A27mgB54mgC108mgD216mg,溶液酸性,生成了H+,C(H+)增大了0.001moL/L,生成n(H+)=0.5L0.001moL/L=510-4moL,消耗n(OH-)=510-4moL,4e-4OH-4Ag,510-4moL,510-4moL,m(Ag)=510-4moL108g/moL=0.054g=54mg,答案B,4、用惰性电极电解2L饱和氯化钠溶液,经过一段时间以后,电解液的pH上升至13（不考虑溶液体积变化），则电解过程中两极上共产生的气体在标准状况下体积为：（）A2.24LB4.48LC1.12LD11.2L,溶液碱性，生成了OH-，C(OH-)增大0.1moL/L,生成n(OH-)=2L0.1moL/L=0.2moL,消耗n(H+)=0.2moL,2e-2H+H2Cl2,0.2moL,0.1moL,0.1moL,H2和Cl2共0.2moL，即标准状况下为4.48L,思维透视,答案B,溶液酸性,溶液碱性,思维模式建立,n生成(H+)=n消耗(OH-),n生成(OH-)=n消耗(H+),n消耗(H+)=n(e-),n消耗(OH-)=n(e-),5、用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液mg。当阴极产生amol气体时，从溶液中析出ng无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是（）AB.C.D.,电解K2SO4溶液就是电解水电极反应：2H2O+2e-=2H2+O2,amol,amol,原溶液为饱和溶液，则析出的n克晶体与amol水符合饱和溶液的组成,饱和溶液的质量分数为,思维透视,答案c,6、在25时，将两个铂电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解，一段时间后，在阳极逸出amol气体，同时有wgNa2SO410H2O析出，若温度不变，此时剩余溶液的溶质质量分数为,1、用铂电极电解NaCl和CuSO4溶液，当电路通过4mol电子时，在阴阳两极都产生了1.4mol的气体，电解后溶液的体积为4L，则电解后溶液的pH为()A14B13C2D1,二、混合溶质的电解,思维透视,阴极：,2H+2e-=H2（Cu2+完全放电后）,阳极：,4OH-4e-=2H2O+O2,2Cl-2e-=Cl2,1.4mol,2.8mol,xmol,2xmol,ymol,4ymol,0.8mol,0.6mol,1.6mol,2.4mol,2.4mol,因为电解的H+多于OH-，溶液显碱性。,n(OH-)=2.8mol-2.4mol=0.4mol,C(OH-)=0.1mol/L,pH=13,答案B,2、将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100ml的溶液，用石墨做电极电解一段时间后，在一极析出0.3molCu，此时在另一极收集到气体体积为（标况）()4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.84L,B,3在H2O中加入等物质的量的Ag、Na、Ba2、NO3-、SO42-、Cl，该溶液在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物和还原产物的质量比是()A18B81C35.5108D10835.5,B,三、非惰性电极做阳极的电解,用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液，一段时间后，两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为：（）A.阳极93.6g阴极121.6g阳极100g阴极128g阳极91.0g阴极119.0g阳极86.0g阴极114.0g,A,四、多池的有关计算,1、多个电解池串联的计算,每个电解池单独分析、单独计算，与单池的计算相同,1、有电解装置如图所示.图中A装置盛1L2mol/LAgNO3溶液.通电后,润湿的淀粉KI试纸的C端变蓝色,电解一段时间后试回答:,阳,阴,-,+,阴,阳,阴,阳,(1)A中发生反应的化学方程式.,4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3,(2)在B中观察到的现象是,石墨表面有气泡产生，溶液中有蓝色沉淀生成。,2、把两个电解槽串联起来如下图所示，电解一段时间后，铜阴极的质量增加了0.192g,金属X阴极质量增加了0.195g,已知X的相对原子质量为65，求X离子所带电荷数？,32016江西南昌一模已知高能锂电池的总反应式为2LiFeS=FeLi2SLiPF6SO(CH3)2为电解质，用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生的H2在标准状况下的体积为4.48L。下列有关叙述不正确的是()A从隔膜中通过的离子数目为0.4NAB若电解过程溶液体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为4mol/LCA电极为阳极D电源正极反应式为FeS2Li2e=FeLi2S,C,2、无外接电源的多池的计算,先判断谁是原电池，谁是电解池，再分别进行计算。,一般规律：电极反应物活动性相差大的电池为原电池；电极反应物活动性相差小或电极材料无活动性差的电池为电解池。,判断下列组合中各是什么装置,写出电极反应,A是原电池,B是电解池,C是电解池,D是电镀池,如图所示：a、b是活泼性不同的金属电极,用湿润的KI淀粉试纸检验石墨电极C产生的气体,试纸变蓝，试回答：1)甲池是池，乙池是池。2)a极为极，b极为极，C极为极，Pt为极。3)Pt电极的电极反应式为。,原电,电解,正,负,阳,阴,2H+2e-=H2,4)若甲中为0.1mol/L的H2SO41L，乙中为0.1mol/L的NaCl1L。反应一段时间后，乙中的PH值上升到13，此时甲中的pH为，标准状况下甲乙两装置共收集气体体积L（不考虑气体的溶解及反应）。,1,3.36,6如图是可用于测量阿伏伽德罗常数的装置示意图，其中A是纯铜片、B是石墨，插在100mLCuSO4稀溶液中，铜片、石墨与导线相连，引出端分别为X、Y。(1)当以IA的电流电解6min后，测得铜片A的质量减少2.56g，则装置中的X端应与直流电的_极相连。,(1)正,(2)电解后将电源反接，2IA的电流电解6min后，假设溶液体积不变，测得溶液中CuSO4物质的量浓度为0.1mol/L，则原溶液中CuSO4物质的量浓度为_mol/L。溶液中H的物质的量浓度为_mol/L。(3)列式计算实验测得的阿伏伽德罗常数NA(用I表示)约为_mol1。(已知电子电量e1.601019C),(2)0.50.8(3)2.8I1022,解析(1)铜片A的质量减少，铜失去电子发生氧化反应，表明A是阳极，X端应与直流电的正极相连。(2)当以IA的电流电解6min后，测得铜片A的质量减少了2.56g，铜的物质的量0.04mol，转移电子的物质的量为0.08mol，石墨上析出0.04mol铜，电解后将电源反接，铜作阴极，石墨作阳极，首先，石墨上析出的铜放电溶解，转移电子0.08mol，然后电解硫酸铜溶液，方程式为2CuSO42H2O=2H2SO42CuO2，以2IA的电流电解6min后，转移电子的物质的量为0.08mol20.16mol，,则电解的硫酸铜的物质的量为(0.16mol0.08mol)/20.04mol；原溶液中CuSO4物质的量浓度为(0.04mol0.1mo