电化学专题.doc

一、电荷守恒法： 有关计算的解题要领是：抓住电解池或串联电池组工作时单位时间内各电极上通过的电量相等，用电子得失守恒找出关系式求解 1. 用惰性电极电解某金属硫酸盐溶液时，在阴极上析出ag金属，同时在阳极上析出0.8g气体如果该金属的相对原子质量为b，则其化合价为 解析在阳极析出的是氧气，设该金属化合价为x，由电子得失守恒 2.将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3mol Cu，另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?此时溶液的pH值是多少? 解析：惰性电极时，依据阴、阳离子放电顺序书写电极反应： 阴极：Cu2+ H+ Na+ ,由于Cu2+ 有0.4mol，析出O.3molCu；在阴极Cl-先放电0.2mol，OH-再放电0.4mol： Cu2+ 2e- = Cu 2C1-2e- = Cl2 4OH-4e- = O2+2H2O 0.3 0.6 0.3 0.2 0.2 0.1(2.24L) 0.4 0.1(2.24L) 在阳极附近，因OH-放电而促进了水的电离平衡右移，溶液酸性明显增强。 产生的气体：V(气体)=V(Cl2)十V(O2)=2.24L十2.24L=4.48L。 电解后c(H+)0.4mol/L， pH=-lg c(H+)=1-2lg2。 点评： 电解二者的混合物，其实是先电解CuCl2,后电解CuSO4溶液。 二、列式法： 3.将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一极增重0064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)此时溶液中氢离子浓度约为 A4103 molL1 B2103 molL1 C1103 molL1 D1107 molL1解析：这是一道涉及电解的有关溶液的计算题，设当电极质量增加0.064 g时，有x mol硫酸生成2CuSO42H2O2Cu O22H2SO4264 g2 mol0.064 g x=解得x=0.001 mol ，则c(H)=4103 mol/L答案：A 三、与饱和溶液有关的计算题 4.在25时，将两铜电极插入硫酸钠的饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有w g Na2SO410H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液里溶质的质量分数是A100% B100% C% D%解析：电解过程中，发生的电极反应为：阳极Cu2e=Cu2，阴极2H2e=H2，电解的总化学反应方程式为：Cu2H2OCu(OH)2H2可见，阴极逸出a mol H2时，有2a mol水被电解因电解前为饱和溶液，所以，电解的2a mol水与所析出的w g Na2SO410H2O混合在一起，则正好形成饱和溶液，溶质质量为w142/322,溶液为w + 36a，所以溶液中溶质的质量分数为100%答案：C四、判断型计算题 5.现有100g的等浓度的质量分数为5%的某溶液，通入直流电电解一段时间后，溶液的质量分数改变了0.6%。关于该溶液中的溶质、溶质的质量分数（W）、阳极产物质量（X）和阴极产物质量(Y)的质量比的说法，正确的是序号溶质WX：YACuCl25.6%71：64BNa2SO44.4%1：8CHCl 4.4%2：71DNaOH 5.6%8：1 答案：D 解析：本题看似计算题，实际则为判断题。溶质的质量分数改变了0.6%，有可能是增加了，也可能是减少了。对于CuCl2、HCl，属于电解电解质型，溶质的质量分数减小，故排除A；对于Na2SO4和NaOH，属于电解水型，其溶质的质量分数增大，则排除B。那么C、D那个正确呢？根据X：Y的两个简单比例可以看出，C中阳极和阴极分别产生H2和Cl2,这与实际产物相反；D中阳极和阴极产生O2和H2，其质量比为8：1，这与实际相符，故正确答案为D。 考点：该题考察了电解原理中的离子的放电顺序、电解产物和两极的判断、化学方程式的计量数之比。由于其比例比较简单，一眼就可以看出产物，所以在客观上减轻了学生运算负担，有利于考察学生对知识的掌握程度，侧重考察学生的思维能力。 6.（20078）以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为 A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 g 【解析】以惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极OH放电，4OH-4e=2H2O+O2，当阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，应有0.0400mol电子转移，阴极上Cu2+2e=Cu析出Cu的质量为0.0200mol64g/mol=1.28g 【答案】B 【点评】立足教材，重视基础。守恒思想是化学学科的主干思想，以CuSO4溶液电解为情景进行考查，是一个比较简单的切入途径。 7.用两支惰性电极插入500ml硫酸铜溶液中，通电电解，当电解液的PH值从6变为3时，下列叙述正确的是 （ ） A 阳极上析出2.8mlO2（标准状况） B 阴极上析出16mg铜 C 阳极上析出5.6mlH2（标准状况） D 阴极上析出32mg铜 分析：PH值从6变为3，即氢离子的物质的量为：1030.5=0.5103mol，反应掉氢氧根离子的物质的量也为0.5103mol，根据反应式：4OH4e2H2OO2，所以产生氧气：22.4103=2.8ml，同时转移了0. 5103mol的电子，应该析出铜0.2510364103=16mg，所以答案应该是A、B。 8.用石墨作电极电解100ml H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间以后，两极均收集到2.24L气体（标准状况），则原混合液中Cu2的物质的量浓度为 （ ）A 1mol/L B 2mol/L C 3mol/L D 4mol/L 分析：阳极收集到的是氧气，物质的量为0.1mol，根据方程式：4OH4e2H2OO2，生成0.1mol的氧气，需要转移0.4mol的电子。而阴极，先是Cu2得到电子，然后才是H，现在阴极也收集到2.24L的气体，说明生成了0.1mol的氢气，根据方程式：2H2eH2，需要0.2mol的电子，还有0.2mol的电子则是铜离子得到，Cu22eCu，所以铜离子为0.1mol，浓度为=1mol/L，答案为A。 9.为测定某氧化物(化学式为MO中M是何种金属，做以下实验：称取该氧化物8.0g溶于适量的稀硫酸中，再配成250.0mL的溶液。取该溶液50mL用惰性电极进行电解，当刚好电解完全时，电极上析出M1.28g。请通过计算回答下列问题：(1)M是什么金属?(2)电解过程中，导线上通过的电子个数是多少?(3)最初配制的溶液中，该金属离子的物质的量浓度是多少?(4)若此电解液在电解后体积为40mL，则此时溶液的pH是多少?解析(1)该金属的质量为：1.28(25050)6.4g，设其相对原子质量为x，则：，解得x64，故该金属是铜