高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（第四輯）考點(diǎn)五十七 電化學(xué)定量計(jì)算（含解析

1、考點(diǎn)五十七 電化學(xué)定量計(jì)算聚焦與凝萃 1掌握利用守恒關(guān)系計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)及產(chǎn)物的用量計(jì)算；2掌握串聯(lián)電路中計(jì)算方法。解讀與打通常規(guī)考點(diǎn)與電解有關(guān)的計(jì)算（1）根據(jù)電子守恒法計(jì)算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。（2）根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：凡是總反應(yīng)式中反映出的物質(zhì)的量關(guān)系都可以列比例式計(jì)算。（3）根據(jù)關(guān)系計(jì)算：由得失電子守恒定律關(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，如以通過4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見

2、的電化學(xué)計(jì)算問題。（4）在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用QIt和Qn(e)NA1.601019C來計(jì)算電路中通過的電量。隱性考點(diǎn)原電池、電解池、電鍍池的比較：類別性質(zhì)原電池電解池電鍍池定義（裝置特點(diǎn)）將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置反應(yīng)特征自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)裝置舉例裝置特征無電源，兩極材料不同有電源，兩極材料可同可不同有電源形成條件1.活動(dòng)性不同的兩極（連接）2.電解質(zhì)溶液（兩極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)）3.形成閉合回路1.兩電極連接電流電源2.兩電極插入電解質(zhì)溶液中3.形成閉合回路1.鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極2.

3、電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱（電極構(gòu)成）負(fù)極：較活潑金屬（電子流出的極）正極：較不活潑的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）（電子流入的極）陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負(fù)極相連的極名稱同電解，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陰離子得電子或者氧氣得電子（吸氧腐蝕）陽極：氧化反應(yīng)、溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子陰極：電鍍液中陽離子得電子電子流向負(fù)極正極電源負(fù)極陰極電源正極陽極（同電解池）溶液中帶電粒子的移動(dòng)正離子向正極移動(dòng)負(fù)離子向負(fù)極移動(dòng)陽離子向陰極移動(dòng)陰離子向陽

4、極移動(dòng)（同電解池）融合與應(yīng)用例1將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一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 ()A632B631 C123 D321解析：串聯(lián)電路通過各電解池的電子總數(shù)相等。答案：A例2在0 和1105Pa 下，用鉑電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽極放出 ()A1.12 L氫氣 B1.12 L氧氣 C2.24 L氫氣 D2.24 L氧氣解析：電解池中，陽極失去的電子數(shù)等于陰極得到的電子數(shù)。答案：B例3用Pt做電極，電解含c(Cu2)c(Na)c(Cl)124的混合溶液，在任何情況下，陰、陽兩極下不可能同時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是 ()

5、A陰極：2H2e=H2 陽極：4OH4e=2H2OO2 B陰極：2H2e=H2 陽極：2Cl2e=Cl2 C陰極：Cu22e=Cu 陽極：4OH4e=2H2OO2 D陰極：Cu22e=Cu 陽極：2Cl2e=Cl2答案：C掃描與矯正【正誤判斷】(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)（每個(gè)判斷2分，共40分）（ ）1用石墨作電極電解氯化鈉稀溶液，陰、陽兩極收集到的氣體物質(zhì)的量之比一定為11 （ ）2用石墨作電極電解足量氯化鈉溶液一段時(shí)間后，加入鹽酸就能使溶液復(fù)原（ ）3根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時(shí)，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等 （ ）4電解精煉銅時(shí)，若陽極質(zhì)量減少6.4 g，則電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)

6、為0.2NA （ ）5將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一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632 （ ）6用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重a g時(shí)，在陽極上同時(shí)產(chǎn)生b L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣，從而可知M的相對(duì)原子質(zhì)量是 （ ）7在0和1105Pa下，用鉑電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽極放出1.12 L氧氣 （ ）8用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的CuO (2011大綱全國(guó)卷，10 C) （ ）9某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液，用該電池電解CuCl2溶

7、液，產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移 （ ）10用惰性電極電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12 （ ）11用惰性電極電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11（ ）12在鐵片上鍍銅時(shí)，若鐵片增重3.2g，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為0.5mol （ ）13用石墨作電極電解氯化鈉稀溶液，陰、陽兩極收集到的氣體物質(zhì)的量之比一定為11 （ ）14用石墨作電極電解足量氯化鈉溶液一段時(shí)間后，加入鹽酸就能使溶液復(fù)原（ ）15電解精煉銅時(shí)，若陰極得到2 mol電子，則陽極質(zhì)量減少64 g（ ）16需要通電才可進(jìn)行的有：電離、電解、電

8、泳、電鍍、電化學(xué)腐蝕（ ）17某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為31，用石墨電極電解該混合液。溶液pH不斷增大，最后為7（ ）18在100mlH2SO4與CuSO4的混合液中，用石墨作電極電解一段時(shí)間，兩極上均收集到2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原溶液中Cu2+物質(zhì)的量濃度為1molL-1 （ ）19用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1mol堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮CO2的溶解)。則電解過程中共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.6 mol（ ）20高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池

9、相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，則正極有1mol K2FeO4被氧化 實(shí)訓(xùn)與超越【7+1模式】一、單選（76分=42分）1兩個(gè)惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解過程中陰極沒有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計(jì))，電極上析出銀的質(zhì)量最大為 ()A27 mg B54 mg C106 mg D216 mg2將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，

10、某一電極增重0.064 g(設(shè)電解時(shí)該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為 ()A4103 molL1 B2103 molL1 C1103 molL1 D1107 molL13500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=0.6 molL1，用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2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是 ()A原混合溶液中c(K)為0.2 molL1 B上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05 mol D電解后溶液中c(H)為0.2

11、molL14用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣，氧氣，硫酸和氫氧化鉀。從開始通電時(shí)，收集B和C逸出的氣體。1 min后測(cè)得B口的氣體體積為C口處的一半，下列說法不正確的是 ()A電源左側(cè)為正極B電解槽左側(cè)的電極反應(yīng)方程式為2H2O4e=O24HCD口導(dǎo)出的溶液為KOH溶液，且濃度比剛加入電解槽右側(cè)時(shí)的濃度大D在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若1 min后從C口處收集到的氣體比B口處收集到的氣體多2.24 L，則有0.1NA個(gè)SO通過陰離子膜5用惰性電極電解100 mL 4 molL1的CuSO4溶液,一定時(shí)間后在陽極收集到1.12 L氣體,向電解后的溶液中加入足量的鐵粉，充分作用后溶液中的Fe2濃度為(設(shè)溶液的體

12、積不變,反應(yīng)前后均為標(biāo)準(zhǔn)狀況)()A2.7 molL1 B3 molL1 C4 molL1 D1 molL16【2013天津，6】為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下：電池：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s) 2H2O(l) 電解池：2Al3H2OAl2O33H2 電解過程中，以下判斷正確的是 ()電池電解池AH移向Pb電極H移向Pb電極B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正極：PbO24H2e=Pb22H2O陽極：2Al3H2O6e=Al2O36HD7用酸性氫氧燃料電池

13、電解苦鹵水(含Cl、Br、Na、Mg2)的裝置如圖所示(a、b為石墨電極)。下列說法中，正確的是 ()A電池工作時(shí)，正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHB電解時(shí)，a電極周圍首先放電的是Br而不是Cl，說明當(dāng)其他條件相同時(shí)前者的還原性強(qiáng)于后者C電解時(shí)，電子流動(dòng)的路徑是：負(fù)極外電路陰極溶液陽極正極D忽略能量損耗，當(dāng)電池中消耗0.02 g H2時(shí)，a極周圍會(huì)產(chǎn)生0.71 g Cl2二、填空（18分）8如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：（1）若X、Y是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞，則：電解池中X極上的

14、電極反應(yīng)式是 ，X極附近觀察到的現(xiàn)象是 。Y電極上的電極反應(yīng)式是 ，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 。（2）若用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：X電極的材料是 ，電極反應(yīng)式是 。Y電極的材料是 ，電極反應(yīng)式是 (說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)。當(dāng)電路中有0.04 mol電子通過時(shí)，陰極增重 g。考點(diǎn)五十七 電化學(xué)定量計(jì)算【正誤判斷】題號(hào)正誤解析1電解氯化鈉稀溶液開始2NaCl2H2OCl2H22NaOH，后來2H2O2H2O2，故陰、陽兩極收集到的氣體物質(zhì)的量之比不一定為11。2電解飽和食鹽水時(shí)從溶液中析出的是氫氣和氯氣，且物質(zhì)的量之比是11，故可向溶液中通入氯化氫氣體，但不

15、能加鹽酸，如果加入一定濃度的鹽酸，可能使?jié)舛葟?fù)原，但是溶液的體積不能“復(fù)原”。3電解精煉銅時(shí)，陰極析出的只有Cu，而陽極減少的有活潑的Zn、Fe、Ni等形成陽離子存在于溶液中，不活潑的Ag、Au等形成陽極泥沉在底部，故兩極的質(zhì)量變化不相等。4錯(cuò)誤電解精煉銅時(shí)，陽極除了銅被電解，F(xiàn)e、Ni等也被電解，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)無法判斷5串聯(lián)電路通過各電解池的電子總數(shù)相等67略8依據(jù)2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，欲使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的CuO。9略10電解Na2SO4溶液時(shí)，在陽極發(fā)生反應(yīng)：4OH4eH2OO2，在陰極發(fā)生反應(yīng)：4H4e2H2，由于兩電極通過的電量

16、相等，故析出H2與O2的物質(zhì)的量之比為21，C不正確；11電解CuCl2溶液時(shí)，陰極反應(yīng)為Cu22eCu，陽極反應(yīng)為2Cl2eCl2，兩極通過電量相等時(shí)，Cu和Cl2的物質(zhì)的量之比為11。12在鐵片上鍍銅時(shí)，若鐵片增重3.2g，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為0.1mol13電解氯化鈉稀溶液開始2NaCl2H2OCl2H22NaOH，后來2H2O2H2O2，故陰、陽兩極收集到的氣體物質(zhì)的量之比不一定為11。14電解飽和食鹽水時(shí)從溶液中析出的是氫氣和氯氣，且物質(zhì)的量之比是11，故可向溶液中通入氯化氫氣體，但不能加鹽酸，如果加入一定濃度的鹽酸，可能使?jié)舛葟?fù)原，但是溶液的體積不能“復(fù)原”。15精煉銅時(shí)

17、，陽極失電子的有Zn、Fe、Cu等，當(dāng)轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)，陽極消耗的質(zhì)量不一定為64 g。16電離和電化學(xué)腐蝕不需要通電就可進(jìn)行。17電解質(zhì)溶液中n(Na+):n(Cl-):n(H+):n(SO42-)=3:3:2:1，電解過程明顯分為三個(gè)階段：第一階段相當(dāng)于電解鹽酸：2HClCl2H2第二階段相當(dāng)于電解氯化鈉溶液：2NaCl2H2OCl2H22NaOH 第三階段相當(dāng)于電解水：2H2O2H2O2，可見不正確。18陽極電極反應(yīng)式為：4OH- - 4e- = 2H2O + O2陰極電極反應(yīng)式為：（開始）Cu2+ + 2e- = Cu （最后）2H+ + 2e- = H2 根據(jù)電子得失守恒：。19

18、加入0.1 mol堿式碳酸銅Cu2(OH) 2CO3恢復(fù)原狀，可將0.1 molCu2(OH) 2CO3分解成0.2 mol CuO、0.1 mol H2O、0.1 mol CO2(因它可從溶液中跑掉，可忽略)，由此說明有0.2 mol 硫酸銅電解完成后，又有0.1 mol H2O發(fā)生電解，故電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量應(yīng)為電解CuSO4和電解水電子轉(zhuǎn)移的量之和：0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol。20K2FeO4被還原?！?+1模式】題號(hào)答案解 析1B首先結(jié)合離子放電順序，弄清楚兩極的反應(yīng)：陽極4OH4e=O22H2O；陰極4Ag+4e=4Ag，電解的總反應(yīng)式為4AgNO32H2O4AgO

19、24HNO3。由電解的總反應(yīng)式可知，電解過程中生成的n(Ag)n(HNO3)n(H+)(103 molL1106 molL1)0.5 L5104 mol，m(Ag)5104 mol108 gmol10.054 g54 mg。2A根據(jù)2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，得：n(H+)2n(H2SO4)2n(Cu)20.002 mol，c(H+)4103 molL1。3A石墨作電極電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2，陰極先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：Cu2+2e=Cu，2H+2e=H2。從收集到O2為2.24 L這個(gè)事實(shí)可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol 電子，而在生成2.24 L H2的過程中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，所以Cu2+共得到0.4 mol0.2 mol0.2 mol電子，電解前Cu2+的物質(zhì)的量和電解得到的Cu的物質(zhì)的量都為0.1 mol。電解前后分別有以下守恒關(guān)系：c(K+)2c(Cu2+)c(