电化学计算专题教学课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精,*,有关电化学的计算,精,1,有关电化学的计算 精1,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,pH,3,、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,精,2,常见计算内容精2,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。,精,3,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：精3,一、单一溶质的电解,1,、用铂电极电解,CuSO,4,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,CuSO,4,的物质的量浓度为（）,A.0.5mol/L B.1.0mol/L,C.1.5mol/L D.2mol/L,精,4,一、单一溶质的电解1、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,思维透视,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,n(Cu,2+,),2=0.5moL,4,（电子守恒）,n(Cu,2+,)=1mol,C,(Cu,2+,)=1mol/0.5L=2mol/L,阴极：,阳极：,2Cu,2+,+4e,-,=2Cu,答案,D,精,5,思维透视4OH-4e-=2H2O+O2 n(C,2,、,用铂电极电解,CuSO,4,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,CuSO,4,的物质的量浓度为,（）,A.0.5mol/L B.0.8mol/L,C.1.0mol/L D.1.5mol/L,精,6,2、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,经过一段时间后，标,阴极：,2H,+,+2e,-,=H,2,（,Cu,2+,完全放电后）,阳极：,n(Cu,2+,),2+0.5moL,2=0.5moL,4,n(Cu,2+,)=0.5moL,C(CuSO,4,)=0.5moL/0.5L=1.0moL/L,(,开始,),Cu,2+,+2e,-,=Cu,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,思维透视,答案,C,精,7,阴极：2H+2e-=H2 （Cu2+完全放电后）阳极,根据,得失电子守恒,各电极析出的,物质的量有如下关系：,O,2,2Cl,2,2Cu,4Ag,2H,2,4e,-,这是电化学简单计算中重要的基本关系。,思维模式建立,精,8,根据得失电子守恒各电极析出的思维模式建立精8,3,、用两支惰性电极插入,500mLAgNO,3,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,：（,）,A,27mg,B,54mg,C,108mg,D,216mg,精,9,3、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。,溶液,酸,性,生成了,H,+,C(,H,+,),增大了,0.001moL/L,生成,n(H,+,)=,0.5L 0.001moL/L=5 10,-4,moL,消耗,n(OH,-,)=,5,10,-4,moL,4e,-,4 OH,-,4Ag,5,10,-4,moL,5,10,-4,moL,m(Ag)=,510,-4,moL108g/moL=0.054g=54mg,答案,B,精,10,溶液酸性,生成了H+,C(H+)增大了0.001moL/L生,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,：（）,A,2.24L,B,4.48L,C,1.12L,D,11.2L,精,11,4、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,溶液碱性，生成了,OH,-,，,C(OH,-,),增大,0.1moL/L,生成,n(OH,-,)=2L 0.1moL/L=0.2moL,消耗,n(H,+,)=0.2moL,2e,-,2 H,+,H,2,Cl,2,0.2moL,0.1moL,0.1moL,H,2,和,Cl,2,共,0.2moL,，即标准状况下为,4.48L,思维透视,答案,B,精,12,溶液碱性，生成了OH-，C(OH-)增大0.1moL/,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,-,),精,13,溶液酸性溶液碱性思维模式建立n生成(H+)=n消耗(OH-,5,、用石墨电极在一定温度下电解,K,2,SO,4,饱和溶液,m g,。当阴极产生,a mol,气体时，从溶液中析出,n g,无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是（）,A,B.,C.D.,精,14,5、用石墨电极在一定温度下电解K2SO4 饱和溶液m g。当,电解,K,2,SO,4,溶液就是电解水,电极反应：,2H,2,O+2e,-,=,2H,2,+O,2,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,精,15,电解K2SO4 溶液就是电解水 amol amol 原溶,6,、在,25,时，将两个铂电极插入一定量的,Na,2,SO,4,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,wg Na,2,SO,4,10H,2,O,析出，若温度不变，此时剩余溶液的溶质质量分数为,161(w+36a),7100w,精,16,161(w+36a)7100w 精16,1,、用铂电极电解,NaCl,和,CuSO,4,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,(),A14 B 13 C 2 D 1,二、混合溶质的电解,精,17,1、用铂电极电解NaCl和CuSO4溶液，当电路通过4mol,(,开始,),Cu,2+,+2e,-,=Cu,思维透视,阴极：,2H,+,+2e,-,=H,2,（,Cu,2+,完全放电后）,阳极：,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,2Cl,-2e,-,=Cl,2,1.4mol,2.8mol,xmol,2xmol,ymol,4ymol,0.8mol,0.6mol,1.6mol,2.4mol,2.4mol,精,18,(开始)Cu2+2e-=Cu思维透视阴极：2H+2e,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,精,19,因为电解的H+多于OH-，溶液显碱性。n(OH,2,、将,0.2molAgNO,3,、,0.4molCu(NO,3,),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）,(),4.48L B.5.6L,C.6.72L D.7.84L,B,精,20,2、将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2,3,在,H,2,O,中加入等物质的量的,Ag,、,Na,、,Ba,2,、,NO,3,-,、,SO,4,2-,、,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,(,),A,1,8,B,81,C,35.5108,D,10835.5,B,精,21,3在H2O中加入等物质的量的Ag、Na、Ba2、NO,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,AgNO,3,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,精,22,三、非惰性电极做阳极的电解用质量均为100g的铜做电极，电,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,精,23,四、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,1,、有电解装置如图所示,.,图中,A,装置盛,1L 2mol/L AgNO,3,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,:,A AgNO,3,B NaCl,电源,C,D,石墨,Cu,Fe,Pt,润湿的,KI,淀粉试纸,阳,阴,-,+,阴,阳,阴,阳,精,24,1、有电解装置如图所示.图中A装置盛1L 2mol/L Ag,(1),A,中发生反应的化学方程式,.,4AgNO,3,+2H,2,O 4Ag,+O,2,+4HNO,3,石墨,Cu,A AgNO,3,Fe,Pt,B NaCl,电源,润湿的,KI,淀粉试纸,C,D,阳,阴,-,+,阴,阳,阴,阳,精,25,(1)A中发生反应的化学方程式.,(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。,石墨,Cu,A AgNO,3,Fe,Pt,B NaCl,电源,润湿的,KI,淀粉试纸,C,D,阳,阴,-,+,阴,阳,阴,阳,精,26,(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,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？,X,的硫酸盐,CuSO,4,精,27,2、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,3,2016,江西南昌一模,已知高能锂电池的总反应式为,2Li,FeS=Fe,Li,2,SLiPF,6,SO(CH,3,),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,H,2,在标准状况下的体积为,4.48 L,。下列有关叙述不正确的是,(,),A,从隔膜中通过的离子数目为,0.4N,A,B,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,4 mol/L,C,A,电极为阳极,D,电源正极反应式为,FeS,2Li,2e,=Fe,Li,2,S,C,精,28,32016江西南昌一模已知高能锂电池的总反应式为2L,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。,精,29,2、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,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,精,30,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,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,。,甲 稀,H,2,SO,4,乙,NaCl,溶液,a,b,Pt,C,原电,电解,正,负,阳,阴,2H,+,+2e,-,=H,2,精,31,如图所示：a、b是活泼性不同的金属电,甲 稀,H,2,SO,4,乙,NaCl,溶液,a,b,Pt,C,4),若甲中为,0.1mol/L,的,H,2,SO,4,1L,，乙中为,0.1mol/L,的,NaCl 1L,。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,精,32,甲 稀H2SO4乙 NaCl溶液abPtC4)若甲中为0,6,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,100 mL CuSO,4,稀溶液中，铜片、石墨与导线相连，引出端分别为,X,、,Y,。,(1),当以,I A,的电流电解,6 min,后，测得铜片,A,的质量,减少,2.56 g,，则装置中的,X,端应与直流电的,_,极相连。,(1),正,精,33,6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,(2),电解后将电源反接，,2I A,的电流电解,6 min,后，假设溶液体积不变，测得溶液中,CuSO,4,物质的量浓度为,0.1 mol/L,，则原溶液中,CuSO,4,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,N,A,(,用,I,表示,),约为,_mol,1,。,(,已知电子电量,e,1.6010,19,C),(2)0.5,0.8,(3)2.8I10,22,精,34,(2)电解后将电源反接，2I A的电流电解 6 min 后，,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,I A,的电流电解,6 min,后，测得铜片,A,的质量减少了,2.56 g,，铜的物质的量,0.04 mol,，转移电子的物质的量为,0.08 mol,，石墨上析出,0.04 mol,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,0.08 mol,，然后电解硫酸铜溶液，方程式为,2CuSO,4,2H,2,O,=,2H,2,SO,4,2Cu,O,2,，以,2I A,的电流电解,6 min,后，转移电子的物质的量为,0.08 mol2,0.16 mol,，,精,35,解析(1)铜片A的质量减少，铜失去电子发生氧化反应，表,则电解的硫酸铜的物质的量为,(0.16 mol,0.08,mol)/,2,0.04 mol,；原溶液中,CuSO,4,物质的量浓度为,(0.04 mol,0.1 mol/L0.1 L)/,0.1 L,0.5 mol/L,。,溶液中,H,的物质的量为,0.04 mol2,0.08 mol,，物质的量浓度为,0.8 mol/L,。,(3),当以,I A,的电流电解,6 min,后，测得铜片,A,的质量减少了,2.56 g,，铜的物质的量为,2.56g/64g,mol,1,0.04 mol,，转移电子的物质的量为,0.08 mol,，,根据,Q,It,I A660 s,0.08 molN,A,mol,1,1.6010,19,C,，因此,N,A,2.8I10,22,。,精,36,则电解的硫酸铜的物质的量为(0.16 mol0.08 mo,