2024高中化學(xué)專題講座二電子守恒-巧解電解計(jì)算題練習(xí)含解析魯科版選修4

PAGE2-專題講座(二)電子守恒——巧解電解計(jì)算題1．計(jì)算的原則。(1)陽(yáng)極失去的電子數(shù)＝陰極得到的電子數(shù)。(2)串聯(lián)電路中通過(guò)各電解池的電子總數(shù)相等。(3)電源輸出的電子總數(shù)和電解池中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等。2．計(jì)算的方法。(1)依據(jù)電子守恒法計(jì)算：用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)依據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最終依據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。(3)依據(jù)關(guān)系式計(jì)算：依據(jù)得失電子守恒的關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。如4e－～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H＋～4OH－。3．計(jì)算步驟。首先要正確書寫電極反應(yīng)式(要特殊留意陽(yáng)極材料)。其次留意溶液中有多種離子共存時(shí)，要依據(jù)離子放電依次確定離子放電的先后。最終依據(jù)得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4．?？嫉念}型。(1)電子守恒在電解計(jì)算中的應(yīng)用。(2)計(jì)算電解后溶液中的離子濃度。(3)計(jì)算電解質(zhì)溶液的pH。(4)計(jì)算電解后析出的固體的質(zhì)量。(5)串聯(lián)電路中的物質(zhì)關(guān)系。[練習(xí)]________________________________________1．用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時(shí)，在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從而可知M的相對(duì)原子質(zhì)量是()A.eq\f(22.4ax,b) B.eq\f(11.2ax,b)C.eq\f(5.6ax,b) D.eq\f(2.5ax,b)解析：生成bLO2轉(zhuǎn)移電子為eq\f(b×4,22.4)mol，據(jù)電子守恒得到M的物質(zhì)的量為：eq\f(4b,22.4x)mol＝eq\f(b,5.6x)mol，則M的摩爾質(zhì)量為ag÷eq\f(b,5.6x)mol＝eq\f(5.6xa,b)g·mol－1，M的相對(duì)原子量為eq\f(5.6ax,b)。答案：C2．500mLNaNO3和Cu(NO3)2混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝6mol·L－1，用石墨做電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說(shuō)法正確的是()A．原混合溶液中c(Na＋)＝6mol·L－1B．電解后溶液中c(H＋)＝4mol·L－1C．上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移8mol電子D．電解后得到的Cu的物質(zhì)的量為2mol解析：石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，n(O2)＝eq\f(22.4L,22.4L·mol－1)＝1mol，陽(yáng)極發(fā)生4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，4mol1mol陰極發(fā)生Cu2＋＋2e－=Cu、2H＋＋2e－=H2↑，1mol2mol1mol2mol1mol＋]為6mol·L－1－2mol·L－1×2＝2mol·L－1，故A錯(cuò)誤；B.電解后溶液中[H＋]為eq\f(4mol－2mol,0.5L)＝4mol·L－1，所以B選項(xiàng)是正確的；C.由上述分析可以知道，電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為4NA，故C錯(cuò)誤；D.電計(jì)算得出到的Cu的物質(zhì)的量為1mol，故D錯(cuò)誤。答案：B3．把分別盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在肯定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為()A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．6∶3∶1 D．6∶3∶2解析：該題考查了電解中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與析出金屬的化合價(jià)及物質(zhì)的量的關(guān)系。在KCl、MgCl2、Al2O3中K、Mg、Al分別為＋1價(jià)、＋2價(jià)、＋3價(jià)，在串聯(lián)電路中，相同時(shí)間通過(guò)的電量相同，當(dāng)都通過(guò)6mol電子時(shí)，析出K、Mg、Al的物質(zhì)的量分別為6mol、3mol、2mol，則n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2。答案：D4．將兩支惰性電極插入CuSO4溶液中，通電電解。(1)當(dāng)有1.0×10－3mol的OH－放電時(shí)，溶液顯淺藍(lán)色，則在陰極上析出銅的質(zhì)量是________。(2)若溶液的體積為1L，忽視溶液體積改變，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出5.6mLO2時(shí)，溶液的pH是________。解析：(1)用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，電極反應(yīng)式為陰極：2Cu2＋＋4e－=2Cu，陽(yáng)極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。當(dāng)有1.0×10－3mol的OH－放電時(shí)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2為5.6mL，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子為1.0×10－3mol，則在陰極上析出Cu為0.032g。(2)陽(yáng)極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑4mol1molneq\f(5.6×10－3L,22.4L·mol－1)n＝1.0×10－3mol，即消耗1.0×10－3molOH－