2018秋高中化学专题讲座二电子守恒__巧解电解计算题学案鲁科版选修

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1、专题讲座(二)电子守恒——巧解电解计算题1．计算的原则。(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。2．计算的方法。(1)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、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。(2)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。(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知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。如

2、4e－～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H＋～4OH－。3．计算步骤。首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)。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。最后根据得失电子守恒进行相关计算。4．常考的题型。(1)电子守恒在电解计算中的应用。(2)计算电解后溶液中的离子浓度。(3)计算电解质溶液的pH。(4)计算电解后析出的固体的质量。(5)串联电路中的物质关系。[练习]________________________________________1．用惰性电极电解M(NO

3、3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量是(　　)A.B.C.D.解析：生成bLO2转移电子为mol，据电子守恒得到M的物质的量为：mol＝mol，则M的摩尔质量为ag÷mol＝g·mol－1，M的相对原子量为。答案：C2．500mLNaNO3和Cu(NO3)2混合溶液中c(NO)＝6mol·L－1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体22.4L(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是(　　)A．原混合溶液中c

4、(Na＋)＝6mol·L－1B．电解后溶液中c(H＋)＝4mol·L－1C．上述电解过程中共转移8mol电子D．电解后得到的Cu的物质的量为2mol解析：石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体(标准状况)，n(O2)＝＝1mol，阳极发生4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，4mol　　1mol　　　　　　　　　阴极发生Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑，1mol　2mol　　1mol　2mol　　1mol　　　　　A．[Cu2＋]＝2mol·L－1，由电荷守恒可以

5、知道，原混合溶液中[Na＋]为6mol·L－1－2mol·L－1×2＝2mol·L－1，故A错误；B.电解后溶液中[H＋]为＝4mol·L－1，所以B选项是正确的；C.由上述分析可以知道，电解过程中转移电子总数为4NA，故C错误；D.电计算得出到的Cu的物质的量为1mol，故D错误。答案：B3．把分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3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(　　)A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．6∶3∶1D．6∶3∶2解析：该题考查了电解中转移电子的物质的

6、量与析出金属的化合价及物质的量的关系。在KCl、MgCl2、Al2O3中K、Mg、Al分别为＋1价、＋2价、＋3价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，当都通过6mol电子时，析出K、Mg、Al的物质的量分别为6mol、3mol、2mol，则n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2。答案：D4．如下图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g。试回答：(1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。(2)通电5min时，B中共收集到224mL(标准状况)气体，溶液体积为200mL(电解前

7、后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝________。(3)A中KCl溶液的pH______(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X为负极。(2)C中铜极增重2.16g，即析出0.02molAg，线路中通过0.02mol电子。由4e－～O2，可知B中产生的O2只有0.005mol，即112mL。但B中共收集到224mL气体，说明还有112mL是H2，即Cu2＋全部在阴极放电后，H＋接着放电产生了112mLH2，则通过0.01mol电子时，Cu2＋已

8、完全变为Cu单质。由2e－～Cu，可知n(Cu2＋)＝0.005mol，则c(CuSO4)＝＝0.025mol·L－1。(3)A中KCl溶液被电解时，为放H2生碱型、pH变大。答案：(1)负　(2)0.025mol·L－1　(3)变大