电化学计算专题

有关电化学的计算常见计算内容1、根据电量求析出固体质量、产生气体体积2、溶液pH3、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。一、单一溶质的电解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思维透视4OH--4e-=2H2O+O2↑n(Cu2+)×2=0.5moL×4（电子守恒）n(Cu2+)=1molC(Cu2+)=1mol/0.5L=2mol/L阴极：阳极：2Cu2++4e-=2Cu答案D2、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阴极：2H++2e-=H2↑（Cu2+完全放电后）阳极：n(Cu2+)×2+0.5moL×2=0.5moL×4n(Cu2+)=0.5moLC(CuSO4)=0.5moL/0.5L=1.0moL/L(开始)Cu2++2e-=Cu4OH--4e-=2H2O+O2↑思维透视答案C根据得失电子守恒各电极析出的物质的量有如下关系：O2～2Cl2～2Cu～4Ag～2H2～4e-这是电化学简单计算中重要的基本关系。思维模式建立3、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是：（）A．27mgB．54mgC．108mgD．216mg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=5×10-4moL消耗n(OH-)=5×10-4moL4e-～4OH-～4Ag5×10-4moL5×10-4moLm(Ag)=5×10-4moL×108g/moL=0.054g=54mg答案B4、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．2.24LB．4.48LC．1.12LD．11.2L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+)=0.2moL2e-～2H+～H2～Cl20.2moL0.1moL0.1moLH2和Cl2共0.2moL，即标准状况下为4.48L思维透视答案B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-)5、用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液mg。当阴极产生amol气体时，从溶液中析出ng无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是（）A．B.C.D.电解K2SO4溶液就是电解水电极反应：2H2O+2e-=2H2+O2amolamol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c6、在25℃时，将两个铂电极插入一定量的Na2SO4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wgNa2SO4·10H2O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—————℅1、用铂电极电解NaCl和CuSO4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()A14B13C2D1二、混合溶质的电解(开始)Cu2++2e-=Cu思维透视阴极：2H++2e-=H2↑（Cu2+完全放电后）阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑2Cl—-2e-=Cl2↑1.4mol2.8molxmol2xmolymol4ymol0.8mol0.6mol1.6mol2.4mol2.4mol因为电解的H+多于OH-，溶液显碱性。n(OH-)=2.8mol-2.4mol=0.4molC(OH-)=0.1mol/LpH=13答案B2、将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)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）()A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.84LB3．在H2O中加入等物质的量的Ag＋、Na＋、Ba2＋、NO3-、SO42-、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∶8B．8∶1C．35.5∶108D．108∶35.5B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AgNO3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121.6gB.阳极100g阴极128gC.阳极91.0g阴极119.0gD.阳极86.0g阴极114.0gA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1、有电解装置如图所示.图中A装置盛1L2mol/LAgNO3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:AAgNO3BNaCl电源CD石墨CuFePt润湿的KI淀粉试纸阳阴-+阴阳阴阳(1)A中发生反应的化学方程式.4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3石墨CuAAgNO3FePtBNaCl电源润湿的KI淀粉试纸CD阳阴-+阴阳阴阳(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CuAAgNO3FePtBNaCl电源润湿的KI淀粉试纸CD阳阴-+阴阳阴阳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CuSO43．[2016·江西南昌一模]已知高能锂电池的总反应式为2Li＋FeS=Fe＋Li2S[LiPF6·SO(CH3)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H2在标准状况下的体积为4.48L。下列有关叙述不正确的是()A．从隔膜中通过的离子数目为0.4NAB．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4mol/LC．A电极为阳极D．电源正极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－=Fe＋Li2SC2、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。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H2SO4乙NaCl溶液abPtC原电电解正负阳阴2H++2e-=H2↑甲稀H2SO4乙NaCl溶液abPtC4)若甲中为0.1mol/L的H2SO41L，乙中为0.1mol/L的NaCl1L。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）。13.366．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100mLCuSO4稀溶液中，铜片、石墨与导线相连，引出端分别为X、Y。(1)当以IA的电流电解6min后，测得铜片A的质量减少2.56g，则装置中的X端应与直流电的_______极相连。(1)正(2)电解后将电源反接，2IA的电流电解6min后，假设溶液体积不变，测得溶液中CuSO4物质的量浓度为0.1mol/L，则原溶液中CuSO4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NA(用I表示)约为__________________________mol－1。(已知电子电量e－＝1.60×10－19C)(2)0.50.8(3)2.8I×1022[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IA的电流电解6min后，测得铜片A的质量减少了2.56g，铜的物质的量0.04mol，转移电子的物质的量为0.08mol，石墨上析出0.04mol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0.08mol，然后电解硫酸铜溶液，方程式为2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4＋2Cu＋O2↑，以2IA的电流电解6min后，转移电子的物质的量为0.08mol×2＝0.16mol，则电解的硫酸铜的物质的量为(0.16mol－0.08mol)/2＝0.04mol；原溶液中CuSO4物质的量浓度为(0.04mol＋0.1mol/L×0.1L)/0.1L＝0.5mol/L。溶液中H＋的物质的量为0.04mol×2＝0.08mol，物质的量浓度为0.8mol/L。(3)当以IA的电流电解6min后，测得铜片A的质量减少了2.56g，铜的物质的量为2.56g/64g·mol－1＝0.04mol，转移电子的物质的量为0.08mol，根据Q＝It＝IA×6×60s＝0.08mol×NAmol－1×1.60×10－19C，因此NA≈2.8I×1022。