电化学计算ppt课件.ppt

,电化学计算,1,原电池和电解池的计算题通常包括：两极物质的定量计算、溶液的pH、离子浓度计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、元素化合价或物质化学式的确定等,2,3,例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,题型一：两极产物的定量计算,4,4OH-4e-=2H2O+O2,n总(e-)=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,5,6,解题过程中应该先写出电极方程式电化学计算中电子守恒关系：阳极（或负极）失电子总数等于阴极（或正极）得电子总数,解题反思：,变式1：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,7,2H+2e-=H2（Cu2+完全放电后）,n总(e-)=n(Cu2+)2+0.5moL2=0.5moL4,n(Cu2+)=0.5moL,C(CuSO4)=0.5moL/0.5L=1.0moL/L,4OH-4e-=2H2O+O2,阴极：,阳极：,答案C,小结：当涉及到两极质量、气体体积改变等关键词时，采用电子守恒、关系式法相对容易,8,如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列正确的是（）AK1闭合，铁棒上发生的反应为2H+2eH2BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体,高考直击,9,解答：A、若闭合K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子，Fe2e=Fe2+，故A错误；B、若闭合K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池；不活泼的石墨棒作正极，正极上O2得电子生成OH-发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e=4OH-，所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高，故B正确；C、K2闭合，Fe与负极相连为阴极，铁棒不会被腐蚀，属于外加电源的阴极保护法，故C错误；D、K2闭合，电路中通过0.002NA个e-时，阴极生成0.001molH2，阳极生成0.001molCl2，两极共产生0.002mol气体，故D错误故选B,10,例2：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为（）A27mgB54mgC108mgD216mg,题型二：溶液pH的计算,11,解析电解后溶液c(H+)增加:10-3-10-610-3mol/L，则增加n(H+)=10-3mol/L0.5L=0.510-3mol，根据阴阳极电极反应知物质AgHOHen(mol)1111n生成(H+)=n(e-)=n(Ag)m(Ag)=108g/mol0.510-3mol=5410-3g,12,变式2:用Pt电极电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL0.3mol/L的NaCl溶液和300mL0.2mol/LAgNO3溶液，当产生0.56L(标准状况）Cl2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，则混合溶液的pH为多少？（假设混合液的总体积为500mL),题型二：溶液pH的计算,13,电解NaCl溶液时，总电解反应式知：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2转移电子2mol22.4L2mol0.05mol0.56L0.05mol故生成n(NaOH)=0.05mol,通电,电解AgNO3溶液时，根据串联电路中通过电极上的电子守恒得出电解AgNO3溶液时，转移电子0.05mol：4AgNO32H2O4AgO24HNO3转移电子4mol4mol0.05mol0.05mol故生成n(HNO3)=0.05mol,由此可见，生成了等物质的量的NaOH和HNO3，故混合液应为中性.,通电,14,溶液pH的计算总反应方程式法，关系式法基本原则,解题反思：,n生成或消耗(H+)=n(e-),n消耗或生成(OH-)=n(e-),15,题型三：电路串联问题,某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的开关K时，观察到电流计的指针发生了偏转。,16,请回答下列问题：(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是_(填“甲池”“乙池”或“丙池”)。(2)丙池中F电极为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为_。(3)当乙池中C电极质量减轻10.8g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况)。(4)一段时间后，断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是_(填选项字母)。ACuBCuOCCuCO3DCu2(OH)2CO3,17,(1)甲、乙、丙三池中只有甲池中的氧化还原反应能自发进行，因此甲池为原电池。(2)丙池中F电极与甲池负极相连，为阴极，丙池为电解硫酸铜溶液，总反应式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2。,通电,18,(3)乙池中C电极反应式为Age=Ag，甲池中B电极反应式为2H2OO24e=4OH，则有关系式：4AgO2，故V(O2)(10.8/108)1/422.40.56L。(4)从丙池的电解总反应式可以看出，溶液中减少的“2CuO2”相当于CuO，因此可以加入CuO或CuCO3,19,20,分清每个装置原电池还是电解池，并写出相应的电极反应解题核心：抓住整个电路转移的电子数相等，三种方法结合使用,解题反思：,高考直击,（2010福建）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，研读图，下列判断不正确的是（）AK闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O2ePbO2+4H+SO42B当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2molCK闭合时，II中SO42向c电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极,21,AK闭合时为原电池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42，故A正确；B在上述总反应式中，得失电子总数为2e，当电路中转移0.2mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2mol，故B正确；,22,C当K闭合时为原电池，为电解池，中c电极上的PbSO4转化为Pb和SO42，d电极上的PbSO4转化为PbO2和SO42，故SO42从两极上脱离下来向四周扩散而并非做定向移动，故C错误；DK闭合一段时间，也就是充电一段时间后可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO