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1、专题讲座专题讲座(二二)电子守恒电子守恒巧解电解计算题巧解电解计算题1 1计算的原则。计算的原则。(1)(1)阳极失去的电子数阴极得到的电子数。阳极失去的电子数阴极得到的电子数。(2)(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。串联电路中通过各电解池的电子总数相等。(3)(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。2 2计算的方法。计算的方法。(1)(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、两极产物、相同电量等类型的计算，相同电量等类型的计算，其依据是电路上转
2、移的电子数相其依据是电路上转移的电子数相等。等。(2)(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。最后根据总反应式列比例式计算。(3)(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。如知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。如4e4e4Ag4Ag 2Cu2Cu 2Cl2Cl2 22H2H2 2O O2 24H4H4OH4OH。3 3计算步骤。计算步骤。首先要正确书写电极反应式首先要正确书写电极反应式(要
3、特别注意阳极材料要特别注意阳极材料)。其次注意溶。其次注意溶液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后。液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后。最后根据得失电子守恒进行相关计算。最后根据得失电子守恒进行相关计算。4 4常考的题型。常考的题型。(1)(1)电子守恒在电解计算中的应用。电子守恒在电解计算中的应用。(2)(2)计算电解后溶液中的离子浓度。计算电解后溶液中的离子浓度。(3)(3)计算电解质溶液的计算电解质溶液的 pHpH。(4)(4)计算电解后析出的固体的质量。计算电解后析出的固体的质量。(5)(5)串联电路中的物质关系。串联电路中的物质关系。练习练
4、习_ _ _1 1用惰性电极电解用惰性电极电解 M(NOM(NO3 3)x x的水溶液，当阴极上增重的水溶液，当阴极上增重 a a g g 时，时，在阳极上同时产生在阳极上同时产生 b b L L氧气氧气(标准状况标准状况)，从而可知从而可知 M M 的相对原子质量的相对原子质量是是()22.422.4 axaxA.A.b b5.65.6 axaxC.C.b b11.211.2 axaxB.B.b b2.52.5 axaxD.D.b bb b4 4解析：解析：生成生成 b b L O L O2 2转移电子为转移电子为molmol，据电子守恒得到，据电子守恒得到 M M 的的22.422.44
5、4b bb bb b物质的量为：物质的量为：molmolmolmol，则则 M M 的摩尔质量为的摩尔质量为 a ag gmolmol22.422.4 x x5.65.6 x x5.65.6 x x5.65.6 xaxa5.65.6 axaxb bg g molmol1 1，M M 的相对原子量为的相对原子量为b b。答案：答案：C C2 2用石墨电极电解用石墨电极电解 100 mL H100 mL H2 2SOSO4 4和和 CuSOCuSO4 4的混合溶液，通电的混合溶液，通电一段时间后，一段时间后，两极均收集到两极均收集到 2.24 L2.24 L气体气体(标准状况下标准状况下)，原混合
6、溶液中原混合溶液中CuCu2 2的物质的量浓度为的物质的量浓度为()A A 1 mol1 molL L1 1C C 3 mol3 molL L1 1B B2 mol2 molL L1 1D D 4 mol4 molL L1 1解析：解析：根据题设条件，两极上电极反应式为阴极：首先根据题设条件，两极上电极反应式为阴极：首先 CuCu2 22e2e=Cu=Cu，然后，然后 2H2H2e2e=H=H2 2；阳极：；阳极：4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2。既然阴极上收集到。既然阴极上收集到H H2 2，说明，说明CuCu2 2已完全放电，根据电子守已完全放电，根据电子守恒，阴极
7、上恒，阴极上CuCu2 2、H H得电子总数应等于得电子总数应等于 OHOH失电子总数。析出失电子总数。析出0.10.1mol Hmol H2 2获得获得 0.2 mol0.2 mol电子，析出电子，析出 0.1 mol O0.1 mol O2 2失去失去 0.4 mol0.4 mol电子，所以电子，所以有有 0.1 mol Cu0.1 mol Cu2 2放电，获得放电，获得0.2 mol0.2 mol电子，电子，c c(Cu(Cu2 2)0.1 mol/0.1 L0.1 mol/0.1 L1 1molmol L L1 1。答案：答案：A A3 3把分别盛有熔融的把分别盛有熔融的 KClKCl
8、、MgClMgCl2 2、AlAl2 2O O3 3的三个电解槽串联，的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A A 1 12 23 3C C 6 63 31 1B B3 32 21 1D D 6 63 32 2解析：解析：该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合价及物质的量的关系。在价及物质的量的关系。在KClKCl、MgClMgCl2 2、AlAl2 2O O3 3中中 K K、MgMg、AlAl 分别为分别为1 1 价、价、2 2
9、价、价、3 3 价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，当都通过当都通过 6 mol6 mol电子时，析出电子时，析出 K K、MgMg、AlAl 的物质的量分别为的物质的量分别为 6 mol6 mol、3 mol3 mol、2 mol2 mol，则，则 n n(K)(K)n n(Mg)(Mg)n n(Al)(Al)6 63 32 2。答案：答案：D D4 4 如下图所示，如下图所示，若电解若电解 5 min5 min时，时，测得铜电极的质量增加测得铜电极的质量增加 2.16 g2.16 g。试回答：试回答：(1)(1)电源中电源中 X X 极是极是
10、_(_(填“正”或“负”填“正”或“负”)极。极。(2)(2)通电通电 5 5 minmin 时，时，B B 中共收集到中共收集到 224224 mL(mL(标准状况标准状况)气体，溶液气体，溶液体积为体积为 200200 mL(mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前，则通电前c c(CuSO(CuSO4 4)_。(3)A(3)A 中中 KClKCl溶液的溶液的 pH_(pH_(填“变大”“变小”或“不填“变大”“变小”或“不变”变”)。解析：解析：(1)(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X X 为
11、负为负极。极。(2)C(2)C中铜极增重中铜极增重2.16 g2.16 g，即析出即析出0.02 mol Ag0.02 mol Ag，线路中通过线路中通过0.02 mol0.02 mol电子。由电子。由4e4eO O2 2，可知，可知B B 中产生的中产生的 O O2 2只有只有 0.005 mol0.005 mol，即，即112 mL112 mL。但但 B B 中共收集到中共收集到 224 mL224 mL 气体，说明还有气体，说明还有 112 mL112 mL 是是 H H2 2，即，即 CuCu2 2全全部在阴极放电后，部在阴极放电后，H H接着放电产生了接着放电产生了 112 mL H
12、112 mL H2 2，则通过则通过 0.01 mol0.01 mol电电子时，子时，CuCu2 2已完全变为已完全变为 CuCu 单质。单质。由由 2e2eCuCu，可知可知 n n(Cu(Cu2 2)0.0050.0050.005 mol0.005 molmolmol，则，则 c c(CuSO(CuSO4 4)0.025 mol0.025 molL L1 1。0.2 L0.2 L(3)A(3)A中中 KClKCl 溶液被电解时，为放溶液被电解时，为放 H H2 2生碱型、生碱型、pHpH 变大。变大。答案：答案：(1)(1)负负(2)0.025 mol(2)0.025 molL L1 1(3)(3)变大变大