XU化学：43《电解原理计算》

1、第五节电解池（第第五节电解池（第6课时）课时）电解池的计算电解池的计算 电解计算电解计算电子守恒法电子守恒法例一例一 ： 铂电极电解铂电极电解1LCu(NO3)2和和KNO3混合混合溶液溶液,通电一段时间通电一段时间,两极均产生两极均产生11.2L(S.T.P)气体气体.求电解后溶液的求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物并确定析出铜的物质的量质的量.解析：阳极解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子的物质的量为阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol,消耗消耗4OH- 2mol,即产生即产生H+ 2mol. 阴极

2、生成阴极生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2转移的电子转移的电子:0.5 2=1mol,故还有故还有1mole- 用于还原用于还原Cu2+,可析出铜为可析出铜为0.5mol. O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH计算计算关系式：关系式：例二例二 ： 用石墨电极电解用石墨电极电解100mL H2SO4与与CuSO4的混合的混合液，通电一段时间后，两极均收集到液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气（标况）气体，则原混合液中体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L

3、 B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A例三例三 ： 某硝酸盐晶体化学式为某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量为，式量为242，将，将1.21g该晶体溶于水配成该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电溶液，用惰性电极进行电解。当有极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：。求：金属金属M的相对原子质量及的相对原子质量及 x、n 值；值；电解溶液的电解溶液的pH（溶液体积

4、仍为（溶液体积仍为100mL）。）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3产生H+为0.01mol，pH=14.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小小11.2克。克。（1）A是电源的是电源的 极极（2）电解过程中，电路中通过）电解过程中，电路中通过 摩电子摩电子（3）Ag极的电极反应是极的电极反应是 ； 析出物质是析出物质是 克克（4）Cu(a)的电极反应是的电极反应是 ；（5）Cu(b)的电极反应是的电极反应是 。负负0.42H+2e- =H20.4Cu2+ +

5、2e- = CuCu - 2e-=Cu2+5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：（1）U型管内发生什么现象型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式写出有关反应的化学方程式（2）在）在A b烧杯中发生什么现象烧杯中发生什么现象（3）如果小烧杯中有）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克减轻多少克?6.6.按下图的装置进行电解实验：按下图的装置进行电解实验：A A极是铜锌合金，极是铜锌合金，B

6、B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若一段时间后，若A A极恰好全部溶解，此时极恰好全部溶解，此时B B极质极质量增加量增加7.687.68克，溶液质量增加克，溶液质量增加0.030.03克，则克，则A A合金合金中中CuCu、ZnZn原子个数比为原子个数比为A 4A 41 B 31 B 31 C 21 C 21 D 1 D 任任意比意比B一、单一溶液的电解一、单一溶液的电解练习一：练习一：用两个惰性电极插入用两个惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的溶液中，通电电解。当电解液的pH从从6.0变为变为3.0时（设

7、电解时阴极没时（设电解时阴极没有氢气逸出，且电解液体积变化可有氢气逸出，且电解液体积变化可以忽略），电极上析出的质量是多以忽略），电极上析出的质量是多少？少？二、混合溶液的电解二、混合溶液的电解练习二：练习二：在在100mL H2SO4和和CuSO4的混合液中用的混合液中用石墨做电极电解，两极均收集到石墨做电极电解，两极均收集到2.24L气体（标况），则原混合液中气体（标况），则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为的物质的量浓度为1moL/L B. 2moL/LC. 3moL/L D. 4moL/L二、混合溶液的电解二、混合溶液的电解练习三：练习三： 将将0.2moL AgNO3 、0.4moL

8、Cu(NO3)2 0.6moLKCl溶于水，配成溶于水，配成100mL的溶的溶液，用石墨做电极电解一段时间后，液，用石墨做电极电解一段时间后，在一极析出在一极析出0.3moLCu，此时在另一极，此时在另一极收集到气体体积为（标况）收集到气体体积为（标况）4.48L B. 5.6LC. 6.72L D. 7.84L二、混合溶液的电解二、混合溶液的电解练习四：练习四：在在1L K2SO4和和CuSO4的混合液的混合液中中,c( SO42-)= 2moL/L,用石墨做电极用石墨做电极电解，两极均收集到电解，两极均收集到22.4L气体（标气体（标况），则原混合液中况），则原混合液中K+的物质的量的物质

9、的量浓度为浓度为三、非惰性电极做阳极的电解三、非惰性电极做阳极的电解练习五：练习五：用质量均为用质量均为100g的铜做电极，电解的铜做电极，电解AgNO3 溶液，一段时间后，两电极质量相差溶液，一段时间后，两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为：此时两电极质量分别为：A. 阳极阳极93.6g 阴极阴极121.6g阳极阳极100g 阴极阴极128g阳极阳极91.0g 阴极阴极119.0gB. 阳极阳极86.0g 阴极阴极114.0gXXCuCu四、串联电路的电解：四、串联电路的电解：练习六：把两个电解槽串联起来如下图练习六：把两个电解槽串联起来如下图所示，电解一段时间后，铜阴极的质量所示，电

10、解一段时间后，铜阴极的质量增加了增加了0.192g,金属金属X阴极质量增加了阴极质量增加了0.195g,已知已知X的相对原子质量为的相对原子质量为65，求，求X离子所带电荷数？离子所带电荷数？X的硫酸盐的硫酸盐CuSO47.7.右图中右图中x x、y y分别是直分别是直流电源的两极流电源的两极, ,通电后发通电后发现现a a极板质量增加极板质量增加,b,b极板极板处有无色无臭气体放出处有无色无臭气体放出, ,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习FeCu氯化铜氯化铜溶液溶液氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液氯化铜溶液CuC8、写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应还原反应、写出下列装置的

11、电极反应，并标明氧化反应还原反应ABDCFeCu氯化钠氯化钠溶液溶液练练 习习9 9、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作电解液。总作电解液。总反应式为：反应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O（1 1）试写出放电时的正、负极反应式）试写出放电时的正、负极反应式正极正极:_:_负极负极:_:_（2 2）试写出充电时的阳、阴极反应式）试写出

12、充电时的阳、阴极反应式阳极阳极:_:_阴极阴极:_:_PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42- 2- +2e+2e- - =PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+Pb+ SOSO4 42-2-2e2e- - =PbSO=PbSO4 4练练 习习PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e- - =PbO=PbO2 2 + + 4H4H+ +SO+SO4 42- 2- PbSOPbSO4 4 +2e+2e- - =Pb + SO=Pb + SO4 42-2- 此电池放电时，负极发生反应的物质为此电池放电时，负极发生反应的物质为AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn充电充电放电放电2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O10银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：