高考化学守恒计算问题--电量守恒.doc

守恒计算问题守恒计算问题是指利用某种量的相等关系进行技巧计算的一类问题，它是矛盾对立面的统一，是一种宏观稳定的湮灭计算；从微观来看是电子、原子的行为，从宏观来看是化合价和质量的结果(电子 化合价，原子 质量)。它的一般解题方法是设一个未知数，解一元一次方程。守恒问题包括总质量守恒、电荷守恒、电子守恒、原子守恒和总价数相等关系，下面分别讨论之。四电量守恒电化学中，原电池的阴极或电解池的阳极所失去的电量一定等于原电池的正极或电解池的阴极所得到的电量，也等于电路上流动的电子的电量。也有人把它叫做电子数相等关系(或叫电子转移守恒原理)。 在电解池、原电池中析出物的计算原则：电子数相等关系(或叫电子转移守恒原理)。 (1) 外电路上电子流动数目 电极被氧化所失去的电子数阴、阳离子在电极上放电的失去或得到的电子数。 (2) 当几个装置(电解池、原电池)串联在一起时，每个装置的外电路上流过的电子数应该相等。1将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为(MCE95) ( D )A123 B321 C631 D632解析：由于三个电解槽是串联的，因此通过各电解槽的电量相等。今经过电极的电量为6 mol，据K+ e- K，Mg2+ 2e- Mg，Al3+ 3e- Al，可知，析出钾为6 mol，3 mol，2 mol。2A、B、C三个电解槽，A槽是CuCl2溶液，铜片做阴极；B、C槽都是AgNO3溶液，银丝做阴极，阳极均为石墨。先将A、B槽并联，再与C槽串联，B、C槽中银丝质量增加分别为0.108 g和0.216 g，则A槽中铜片质量增加为 ( D )A0.016 g B0.108 g C0.06 g D0.032 g解析：设A槽中铜片质量增加为x g，根据串、并联电路特点，由电量守恒得：211，x0.032 g ，应选D。3室温下，用惰性电极电解V mL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间后，阴极有m mg金属析出，溶液的pH值由6.5变为2.0(电解前后溶液体积的变化可忽略不计)，析出金属的原子量的数字表达式为 ( A )A. B. C. D. 解析：该二价金属的物质的量为，电路上流过的电子的物质的量为2。此电解为混合电解，故产生的H+的物质的量即为电子的物质的量2，由此可得：210-2V，M。应选A。4用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ( C )A. B. C. D. (MCE99.24)解析：设金属的摩尔质量为M，由规律2可得出：阴极上：aM；阳极上：b。由规律1可得：ne，M，故应选C。5用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ( C )A. B. C. D. (99广东、99MCE)解析：用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反应分别是：阳极4OH- 4e- 2H2OO2，阴极Mx+x e- M；设m为M的相对原子质量，根据电量守恒原理，得：x，m。6按右图装置实验，A、B两烧杯分别盛放200 g 10NaOH溶液和足量CuSO4溶液。通电一段时间后，c极上有Cu析出。又测得A杯溶液中NaOH的质量分数为10.23，试回答： (1) 电源P为_极； (2) b极产生气体的体积为_L(标准状况)； (3) c极上析出沉淀的质量为_g； (4) d极上所发生的电极反应式：_。 解析：B池中c极上有金属析出，说明它为阴极。由此可知， d、b为阳极，a为阴极。按照“正接阳，负接阴”的规律，电源P为负极。NaOH溶液电解为电解水，a极产生H2，b极产生O2；CuSO4溶液的电解为混合电解，d极产生O2，其电极反应式为：4OH-4e2H2OO2。m(NaOH)200 g1020 g电解后溶液的质量为：195.5 g被电解的水为：200 g195.5 g4.5 g，为0.125 mol。由此可知，b极产生的O2为0.125 mol，即2.8 L。根据电量相等关系，O2的总价数等于Cu的总价数，可得：0.125 mol4n(Cu)2，n(Cu)0.25 mol，即16 g。答案：(1) 负 (2) 2.8 (3) 16 (4) 4OH-4e2H2OO27向8 g某一价或二价金属的氧化物固体中加入适量10%的稀H2SO4(密度为1.07 gcm3)，使其完全溶解，已知所耗的硫酸体积为92 mL。在所得溶液中插入铂电极进行电解，通电一定时间后，在一个电极上收集到224 mL(标准状况)氧气，在另一个电极上析出该金属1.28 g。(1) 根据计算确定金属氧化物的名称；(2) 计算通电完毕后硫酸溶液的物质的量浓度。(溶液体积以消耗的硫酸体积92 mL为准) 解：设金属的化合价为+n，相对原子质量为M， n (O2) 0.01 mol 由4OH4e O22H2O，根据电量守恒原理可得： 0.01 mol4 1.28 g，M 32n 讨论：当n 1，M 32，查相对原子质量表，无此金属元素，舍去； 当n 2，M 64，为铜， 该金属的氧化物为氧化铜。 (2) 2CuSO42H2O2CuO22H2SO4 n(H2SO4)2n(O2)20.01 mol0.02 mol c (H2SO4) 0.22 mol / L 8实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：(MCE96.21) 负极：Pb PbSO42e 正极：PbO24H+2e PbSO42H2O 今若制得Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 ( C ) A. 0.025 mol B. 0.050 mol C. 0.10 mol D. 0.20 mol解析：在电解池中，阳极上的电极反应：2Cl-2e